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N° 2

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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°251 - Septembre/Octobre 2015 313

SOMMAIRE/SUMMARY

ORGANE OFFICIEL DE L’ASSOCIATION FRANÇAISE DES TUNNELS ET DE L’ESPACE SOUTERRAINOFFICIAL ORGAN OF THE FRENCH TUNNELLING AND UNDERGROUND SPACE ASSOCIATION

Revue bimestrielle n° 251Bi-monthly magazine

Septembre/Octobre 2015

Dépôt légal 2 ème semestre 2015

BESSACZI de la Pointe - 31790 SAINT-JORY

Tel. : 33 5 61 37 63 63E-Mail : [email protected]

www.csmbessac.com

Tunnelier à pression de terre construit par BESSAC pour le métro de Minsk (Biélorussie) - Diamètre 6,28 m

Les articles signés n’engagent que la responsabilité de leur auteur. Tous droits de reproduction, traduction, adaptation, totales ou partielles sous quelques formes que ce soit, sont expressément réservés.

Articles are signed under the sole responsability of their authors. All reproduction, translation and adaptation of articles (partly or totally) are subject to copyright.

EDITORIAL 315

AFTES INFO 316

CHANTIERS / WORKSITES 323

Londres - Le projet Crossrail Injections de compensationClif Kettle, Ian AcremenLondon - The Crossrail project Compensation grouting

TECHNIQUE / TECHNICAL 339

Réflexions générales sur le comportement et la conception des grandes cavernes souterrainesFrançois LaigleGeneral considerations regarding the behaviour and design of large underground caverns

CHANTIERS / WORKSITES 357«Cross-City-Link» Zurich Démonstration de la fonctionnalité correcte du système de ventilation de détresseRehan Yousaf, Jens Badde, Severin WälchliCross-City-Link Zurich Proof of proper functionality of the emergency ventilation system

TECHNIQUE / TECHNICAL 361Evolution des approches de la représentation des connaissances en géotechnique R.M. Faure, N. FaureChanging approaches to representing knowledge of geotechnical design

COMMUNICATION & ÉVÈNEMENTS 376

Bessac : 40 ans en souterrainJean-Noël Lasfargue

ASSOCIATIONS PARTENAIRES /PARTNER ASSOCIATIONS 386

16ème Congrès Régional Européen de Mécanique des Sols et de Géotechnique.XVI ECSMGE 2015

DÉLÉGATIONS RÉGIONALES 390

• Conférence « Dragon »Maurice Guillaud

• Journée technique «Tunneliers»Alain Mercusot

AGENDA 392 Congrès, Colloques, Journées d’étudesTechnical events

www.aftes.asso.fr

Avis d’Experts de l’AFTES GT9AFTES’ Experts’ report WG9

380 Produits et procédés d’étanchéité innovants

Système d’étanchéité projeté et confiné MASTERSEAL 345

BÉTON PROJETÉ + ÉTANCHÉITÉ, DES TUNNELS MAÎTRISÉS

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� Accélérateurs pour béton projeté Sigunit®

� Fibres pour béton projeté SikaFibre®

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EDITORIAL

RAJEUNIR NOTRE COMMUNICATION…

MODERNIZE OUR COMMUNICATION…

The broad spectrum of activities covered by AFTES is well-illustrated in our autumn edition, which deals with a wide variety of topics: this issue looks at exceptional worksites, with an article on the Crossrail project in Lon-don; more general technical concerns (large caverns); document classification and research procedures – with an unusual article that even required adding a glossa-ry to aid understanding; reports from talks and working groups; and expert opinions.

At the start of the year, the editorial committee met to consider how our communication could be improved. Should it be hardcopy or digital? Or both? We realized that while some articles would be easy to read on a tablet or smartphone, others called for more in-depth reading, and were thus more suitable for a hardcopy edition. The end result is that we have decided to keep everything as it is at present, and continue to publish Tunnels & Espace Souterrain in both formats.

Next year, we’ll be publishing Working Group technical recommendations in the form of separate handbooks (around three per year). As a result, T&ES will be pu-blished quarterly; meanwhile, to keep you informed of current events, news will be published regularly on the AFTES website. We also plan to give the journal a more general overhaul – or at least a facelift – in 2016. Once that’s done, the next step will be to lower the average age of the editorial team! We hope this can be achieved next year, or in any event prior to our Congress in November 2017. Applications are now open...

We trust you’ll enjoy this issue.

Maurice Guillaud, Rédacteur en chef / Chief editor

Directeur de publication : Yann LEBLAIS - Rédacteur en chef : Maurice GUILLAUD - Comité de rédaction : Nicole Bajard, Responsable site AFTES - Anne BRISSAUD, Responsable communication NFM

Technologies - Didier DE BRUYN, Vice-Président ABTUS - Michel DUCROT, Eiffage TP - Pierre DUFFAUT, Ingénieur-conseil - Frédéric PELLET, Mines-Paristech - Bernard FALCONNAT, Ingénieur-conseil - Jean-Paul

GODARD, Cadre de direction honoraire RATP - Jean-Bernard KAZMIERCZAK, Inéris - Benjamin LECOMTE, VINCI Construction - Alain MERCUSOT, CETU / Secrétaire Général AFTES - Gilles PARADIS, SNCF IGOA Tunnels

Jean PIRAUD, Antéa - Patrick RAMOND, Razel-Bec - Patrice SALVAUDON, Expert judiciaire - François VALIN, Comité MEP, AFTES - Michèle VARJABEDIAN, Systra - AFTES - Siège social : AFTES -

15, rue de la Fontaine au Roi - 75011 PARIS - Tél. : +33 (0)1 44 58 27 43 - [email protected] - Adhésion : Secrétariat AFTES : Sakina MOHAMED - Site Web : www.aftes.asso.fr - Edition Spécifique :

33, place Décurel - F 69760 LIMONEST Maquette : Estelle PORCHET - Publicité : Catherine JOLIVET - [email protected] - Tél. : 33 (0)4 37 91 69 50 - Télécopie : 33 (0)4 37 91 69 59 - Abonnement :

[email protected]

Le large spectre des activités de l’AFTES se traduit dans cette édition

d’automne par une forte diversité des thèmes traités : description de

chantiers exceptionnels (City Cross Rail de Londres), réflexions tech-

niques générales (cavernes de grandes dimensions), procédures de

classement et de recherche de documents (avec un article atypique

qui a nécessité d’y joindre un glossaire pour en permettre la com-

préhension !), rapports d’activité (conférences, groupes de travail),

avis d’experts, sont ainsi au menu de ce numéro.

En début d’année, le comité de rédaction a réfléchi à des amélio-

rations de notre communication. Support papier ou numérique ?

Ou les deux ? Nous nous sommes rendus compte que si cer-

tains articles se lisent facilement - par exemple sur une tablette

ou un téléphone mobile d’autres, en revanche, nécessitent une

lecture approfondie plus compatible avec une version papier.

Aussi avons-nous finalement décidé… de ne rien changer et

de continuer à éditer Tunnels & Espace Souterrain dans les deux

formats.

L’an prochain, nous éditerons les recommandations techniques

des Groupes de travail sous forme de recueils séparés (à raison

d’environ trois par an). Par voie de conséquence, T&ES deviendra

trimestriel et, pour suivre l’actualité de plus près, les «news» seront

publiées régulièrement sur le site internet de l’AFTES. Il est

également prévu que la revue subisse en 2016 une opération de

«relooking» ou tout simplement de rajeunissement. Cela fait, il ne

restera plus alors qu’à rajeunir l’équipe de rédaction ! Cela devrait

intervenir si possible l’an prochain et, en tout état de cause, avant

notre Congrès de novembre 2017. L’appel d’offres est lancé…

Bonne lecture !

TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°251 - Septembre/Octobre 2015 TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°251 - Septembre/Octobre 2015 316

AFTES INFO

Rénovation à Rouen La rénovation du tunnel bi-tube de la Grand Mare, de 1,5 km de long sur le contournement Nord-Est de Rouen, se poursuit avec le renou-vellement des équipements. En effet, les équi-pements de radiocommunication, de détection d’incidents, de communication d’urgence, de signalisation, ainsi que les équipements élec-triques et informatiques associés au tunnel, se-ront rénovés au cours d’une période de 21 mois qui débutera au premier trimestre 2016. Le tun-nel de la Grand Mare a été inauguré en 1992 et a été rénové par phases, les voies de circulation dans les deux tubes l’ayant été en 2014.

Renovation work in Rouen The renovation of the 1.5 km long Grand Mare twin-tube tunnel on the north-eastern Rouen bypass, goes on with the renewal of equipment; the radio-communication, incident detection, emergen-cy communications, signalling equipment and also electrical and computer equipment related to the tunnel will be renovated over a period of 21 months as from the first quarter of 2016. The renovation works of Grand Mare tunnel, opened in 1992, were carried out in phases: traffic lanes in both tubes had been reconditioned in 2014.

Arrêt du contournement d’OloronToutes les procédures d’attribution des études du contournement d’Oloron-Sainte-Marie, y compris le tunnel de Serre-Soeix, ont été suspendues. Le nouveau Président du Conseil Départemen-tal des Pyrénées-Atlantiques, M. Jean-Jacques Lasserre, a annoncé que le département n’était pas d’accord pour participer au financement de ce projet de 90 millions d’euros.

Stoppage of the Oloron bypassAll procedures for awarding studies of the Olo-ron-Sainte-Marie bypass, including the Serre-Soeix tunnel, have been suspended. Jean-Jacques Lasserre, new President of the Pyrénées-Atlan-tiques department Council, announced that the de-partment does not agree to participate in financing this € 90 million project.

Nouveau tunnel du ChambonLe tunnel du Chambon sur la RD 1091 a été fermé en avril dernier suite à un glissement de terrain. Le département de l’Isère a annoncé que la meilleure solution était la construction d’un nouvel ouvrage. En effet, la réparation de la zone effondrée réduirait la section du tunnel et la consolidation de la voûte par injection de cou-lis de ciment présente des risques de pollution de la Romanche. Aussi, il est recommandé de construire un nouveau tunnel de 990 m de lon-gueur, qui partirait du milieu du tunnel existant, côté Bourg d’Oisans, pour rejoindre le tunnel du petit Chambon, côté de La Grave. Le départe-ment essaye d’accélérer le projet avec l’espoir que le nouveau tunnel puisse ouvrir pour la sai-son hivernale 2016/2017. Son coût est estimé entre 20 et 25 millions d’euros.

New Chambon tunnelThe Chambon Tunnel on the department road #1091 was closed last April following a landslide. The department of Isère announced that the best solution was the construction of a new tunnel. Ac-tually, repairing the collapsed area would reduce the section of the tunnel and the consolidation of the vault by cement grouting presents pollution risks for the river Romanche. So, it is recommended to build a new tunnel, 990 m long, which would start

from the middle of the existing tunnel, on the Bourg d’Oisans side, and join the Petit Chambon tunnel, near La Grave. The department is currently trying to speed up the project with the hope that the new tunnel can open for the 2016/2017 winter season. Its cost is estimated at 20 to 25 million Euros.

Tranchée couverte d’Ours-MonsLa direction régionale de l’équipement d’Au-vergne devrait débuter prochainement la consultation pour la construction de la tranchée couverte de Ours-Mons de 120 m de long sur la RN88 au Puy-en-Velay. Les travaux prépara-toires actuellement en cours par Razel-Bec de-vraient être achevés début 2016. Les travaux du contournement ont été repoussés plusieurs fois suite à des glissements de terrain ; les études complémentaires géotechniques ont été réali-sées par BG Ingénieurs Conseils.

The Ours-Mons cut-and-cover trenchThe Auvergne Regional Directorate of Equipment should soon begin inviting bids for the construc-tion of the Ours-Mons 120 m-long cut-and-cover trench on the RN88 in Puy-en-Velay. Preparation works currently underway by Razel-Bec should be completed in early 2016. The bypass works were postponed several times due to landslides; com-plementary geotechnical studies were conducted by BG Consulting Engineers.

Galerie de SiaixLe 21 août, le contrat pour la construction de la galerie de secours du tunnel routier de Siaix, de 1469 m sur la RN 90 en Savoie, a été confié à Eiffage TP; la section moyenne de la galerie est de 22 m2. Les travaux comprennent également la construction de 7 rameaux d’interconnexion

Dernières nouvelles / Latest news

CERN Large Hadron Collider


AFTES INFO

Grand Paris

avec le tunnel, espacés de 200 m et de 12 m2 de section. Les travaux devraient durer deux ans. Le montant du contrat est de 20,3 millions d’euros.

Siaix emergency gallery On August 21, the contract for the construction of the emergency gallery of the 1469 m-long Siaix road tunnel on the RN 90 in Savoy, was entrusted to Eiffage TP; the average section of the gallery is 22m2. The work also includes the construction of 7 smaller galleries, spaced 200 m and 12 m2 section, interconnecting the main gallery with the tunnel. Work is expected to last two years. The contract value is 20.3 million Euros.

Consultation et appels d’offres pour la ligne 15La consultation publique sur la ligne 15 Ouest du Grand Paris Express a débuté le 21 septembre et durera jusqu’au 29 octobre. La ligne 15 Ouest est une portion de 20 km et 9 stations entre les stations Pont de Sèvres et Saint Denis Pleyel, terminus des lignes 14, 16 et 17. D’autre part, la Société du Grand Paris a publié un appel d’offres pour la construction de la section Fort d’Issy Vanves – Villejuif Louis Aragon de la ligne 15. Les travaux comprennent la construction de 8 km de tunnel de 9,8 m de diamètre à excaver au tunnelier et le gros œuvre des stations Chatil-lon-Montrouge, Bagneux, Arcueil-Cachan, Ville-juif-IGR et Villejuif-Louis Aragon. Les travaux de construction devraient démarrer l’an prochain et durer 6 ans.

Consultation and tenders for Line 15 The public consultation for Line 15-West of the Grand Paris Express began on September 21 and will last until October 29. Line 15-West is a 20 km-long/9 stations section between stations Pont de Sèvres and Saint Denis Pleyel, the terminus of lines 14, 16 and 17. On the other hand, the Société du Grand Paris has issued a call for tenders for the construction of the Fort d’Issy Vanves – Villejuif Louis Aragon section of line 15. The work includes excavation by a TBM of 8 km of 9.8m-dia tunnel

and structural work of the Chatillon-Montrouge, Bagneux, Arcueil-Cachan, Villejuif-IGR and Ville-juif-Louis Aragon stations. Construction is expec-ted to begin next year and last for 6 years.

Attribution sur la ligne 18Le groupement SNC-Lavalin SAS (mandataire) / Algoe SA / Transamo (filiale de la Caisse des dépôts) a obtenu de la Société du Grand Paris le contrat d’assistance administrative, financière et technique pour la ligne 18 du grand Paris Ex-press. Cette ligne de 35 km reliera l’aéroport d’Orly à la gare de Versailles-Chantiers et com-prendra 10 stations.

Award on Line 18The JV SNC-Lavalin SAS (leader) / Algoe SA / Transamo (a subsidiary of the Caisse des Dépôts) has been awarded by Société du Grand Paris the administrative, financial and technical assistance agreement for the Line 18 of the Grand Paris Ex-press. This 35km-long/10 stations line will connect Orly Airport to Versailles-Chantiers station.

Baptême sur la ligne 14Le 9 septembre dernier, le tunnelier Herrenknecht de 8,92 m de diamètre, destiné à creuser la première section de l’extension de la ligne 14, a été baptisé Magaly. Ce tunnelier creusera à partir d’octobre une section de 3,6 km entre Cli-

chy-Saint-Ouen et Saint- Lazare avec un avan-cement moyen journalier prévu de 12 mètres. Les travaux de construction sont réalisés par le groupement Eiffage Tp / Razel-Bec. D’ici la fin de l’année, une deuxième machine devrait être livrée afin de réaliser le creusement de la sec-tion entre Clichy-Saint-Ouen et Pleyel.

Christening on line 14On September 9th, the 8.92 m-diameter Herrenknecht tunnel boring machine designed to excavate the first section of the line 14 extension, was christened and named Magaly. From October, this TBM will ex-cavate a 3.6 km-long section between Clichy-Saint-Ouen and Saint-Lazare with a planned daily average progress of 12 meters. The construction works are carried out by the JV Eiffage Tp / Razel-Bec. By the end of the year, a second TBM should be delivered for the excavation of the Clichy- Saint-Ouen / Pleyel section.

Ligne 15

Ligne 18


AFTES INFO

International

ESPAGNE / SPAIN

Plus de 5 milliards pour le ferroviaire Le ministère espagnol des Travaux Publics a donné des détails sur le budget de 5,46 milliards d’euros destiné au ferroviaire pour l’année 2016. La priorité a été donnée au réseau à grande vitesse pour lequel 3,68 milliards d’euros seront investis. Au total 2,24 milliards seront attribués à la LGV entre Madrid et la Galice, dont la section de 53,7 km Ourense-Vigo sera construite en souterrain sur 76 % du tracé grâce à 7 tunnels d’une longueur cumulée de 41 km.

Over 5 billion for the railways The Spanish Ministry of Public Works gave details on the 5.46 billion euros budget allocated to railways for 2016. Priority was given to the high-speed network for which 3.68 billion euros will be invested. In total 2.24 billion will be allocated to the high-speed line between Madrid and Ga-licia; the 53.7 km-long Ourense-Vigo section will be built underground over 76% of the route through seven tunnels over a total length of 41 km.

ALGÉRIE / ALGERIA

Attribution L’Agence Algérienne Nationale des routes, ANA, a attribué au groupement Cosider TP / Indra le contrat d’amélioration des équipements technologiques du tunnel de Boïra, de 1,3 km de longueur situé sur l’autoroute Est-Ouest. La société publique Cosider TP a choisi Indra comme partenaire pour l’intégration et la mise en place d’un système centralisé de contrôle intégrant différents Systèmes de Transports Intelligents (STI). Le projet prévoit d’adapter les systèmes aux normes de qualité et de sécurité européennes pour: la détection automatique des incidents, la vidéo surveillance, la signalisation, la détection incendie, les communications, l’éclairage, le contrôle et la ventilation. Les travaux devraient durer 15 mois pour un montant estimé à 11 millions d’euros.

Contract award The Algerian National Roads Agency, ANA, has awarded the JV Cosider TP / Indra the contract for improvement of technological equipment in the 1.3 km-long Boïra tunnel located on the East-West highway. The public company Cosider TP has chosen Indra as a partner for the integration and setup of a centralized control system integrating various Intelligent Transportation Systems (ITS). The project plans to adapt the systems to European quality and safety standards for the automatic incident detec-tion, video surveillance, signaling, fire detection, communications, lighting, control and ventilation. The work should last 15 months; the estimated cost is 11 million euros.

ROYAUME UNI / UNITED KINGDOM

Préqualification en cours pour la HS2Le 24 septembre, le Ministre britannique des Finances, M. George Osborne, a annoncé le démarrage de la procédure de préqualification pour la première phase de la ligne à grande vi-tesse de 230 km de longueur entre Londres et Birmingham, qui devrait être construite en sou-terrain sur 25% de son tracé. 41 km de tunnels bi-tube de diamètre interieur compris entre 7,5 et 8,5 m seront creusés au tunnelier et la ligne comprendra également 16 km de tranchées couvertes. Dix machines seront nécessaires pour construire les sections en tunnel qui ont été alloties de la manière suivante :

- Sud 1 (S1) entre Hampstead Road Bridge à Euston et la gare d’Old Oak ; cette section de 8,2 km comprend le tunnel d’Euston de 7,3 km ; deux machines seront utilisées. Le coût pour ce lot est estimé entre 814 millions d’eu-ros et 1,2 milliard d’euros.

- Sud 2 (S2) entre la gare d’Old Oak et Harvil road sur une longueur de 25,8 km ; cette sec-tion comprend le tunnel de Northolt de 13,4 km de long; quatre tunneliers seront utilisés. Mott Macdonald et URS ont réalisé les études des tunnels de Northolt et d’Euston. Le coût du lot S2 varie entre 1,15 et 1,9 milliard d’euros.

- Central 1 (C1) entre Westerly Nord et Heath Sud sur 22 km comprenant le tunnel des Chil-tern de 15,8 km de long ; il sera creusé par deux tunneliers. Les études ont été réalisées par Atkins. Le coût du lot est estimé entre 1 et 1,7 milliard d’euros.

- Le lot Nord 1 (N1) démarre à Mill Ponds et se termine à la gare de Curzon Street à Birmin-gham ; cette section de 39,5 km comprend le tunnel d’Itchington Wood de 1,5 km et celui de Bromford de 2,8 km ; un tunnelier sera néces-saire pour chacun des tunnels. Les études du tunnel d’Itchington Wood ont été réalisées par le groupement Capita Symonds/Ineco et celles du tunnel de Bromford par ARUP. L’estimation du coût varie entre 1,2 et 2 milliards d’euros.

Les appels d’offres devraient être publiés au printemps prochain pour une attribution fin 2016 ou début 2017 ; les travaux de creusement pour-raient démarrer en 2018.

Ongoing prequalification for HS2.On September 24, George Osborne, Chancellor of the Exchequer, announced the start of the prequa-lification process for the first phase of the 230 km long high speed line (HS2) between London and Birmingham, which should be running underground about 25% of its length. 41 km of twin-tube tunnels of an inside diameter between 7.5 and 8.5 m, will be excavated by a TBM; the line will also include 16 km of cut-and-cover trenches. Ten machines will be re-quired to construct the tunnel sections which have been allotted as follows:- South 1 (S1) from Hampstead Road Bridge in

Euston to the Old Oak Station; this 8.2 km section includes the 7.3 km Euston tunnel; two shields will be used. The cost for this lot is estimated at between 814 million euros and 1.2 billion euros.

- South 2 (S2) from Old Oak station to Harvil road over a length of 25.8 km; this section includes the 13.4 km long Northolt tunnel; four TBMs will be used. Mott Macdonald and URS did the project stu-dies for the Northolt and Euston tunnels. The cost of the lot S2 varies between 1.15 and 1.9 billion euros.

- Central 1 (C1) between North Westerly and Sou-th Heath over 22 km including the 15.8 km long Chiltern tunnel; it will be excavated by two TBMs. Studies were made by Atkins. The cost of the lot is estimated at between 1 and 1.7 billion euros.

- Lot 1 North (N1) starts at Mill Ponds and ends at Curzon Street Station in Birmingham; this 39.5 km section includes the 1.5 km Itchington Wood and the 2.8 km Bromford tunnels; a TBM will be ne-cessary for each tunnel. Studies for the Itchington Wood tunnel have been carried out by the JV Capita Symonds / Ineco and those for the Bromford tunnel by ARUP. The estimated cost is between 1.2 and 2 billion Euros.

Tenders should be published next spring for a late 2016 or early 2017 award; excavation work could start in 2018.


AFTES INFO

TURQUIE / TURKEY

Percement à Istanbul Le 22 août, après 16 mois de travaux, le creusement de la section de 3,34 km de l’autoroute Bosphore Eurasie, permettant de traverser le Bosphore, a été terminé. Ce tunnel sous-marin a été excavé avec un tunnelier mixshield Herrenknecht de 13,7 m de diamètre. Sur chaque rive, il est connecté à la surface par deux tunnels de 1 km de long chacun réalisés par des mé-thodes conventionnelles, côté Asie, et en tranchée couverte, côté Europe. Les travaux sont exécutés par le groupement Yapi Merkezi / SK Engineering & Construction. La mise en service de cette autoroute de 14,5 km est prévue pour la fin de l’année prochaine.

Breakthrough in IstanbulOn August 22, after 16 months of work, the excavation of the 3.34 km long sec-tion of the Eurasia Bosphorus highway, allowing to cross the Bosphorus strait, was completed. This underwater tunnel was excavated with a 13.7 m-diameter Herrenknecht mixshield TBM; on each side, it is connected to the surface by two 1km-long tunnels excavated either by conventional methods (on the Asian side) or by a cut-and-cover trench (European side). The work is performed by the JV Yapi Merkezi / SK Engineering & Construction. The commissioning of this 14.5 km highway is scheduled for the end of next year.

Tunnel à Bâle L’Office fédéral des routes prévoit de publier prochainement un appel d’offres pour les études préliminaires en vue de construire un tunnel bi-tube d’environ 4 km sur l’autoroute A2 entre Birsfelden et l’échangeur de Wiese à Bâle. Ce nouveau tunnel fait partie du programme de suppression des ralentissements et devrait faciliter le trafic sur cette section surchargée de l’A2. Des appels d’offres différents seront publiés en octobre pour la gestion du projet, les études de conception, les études géotechniques et les équipements de sécurité et de ventilation. La solution du tunnel devrait augmenter le coût du projet d’environ 276 millions d’euros pour un budget total estimé à 1,1 milliard.

Tunnel in BaselThe Federal Roads Office plans to issue shortly a tender for the preliminary stu-dies of an approx. 4km-long twin-tube tunnel on the A2 motorway between Birs-felden and the Wiese interchange in Basel. This new tunnel, part of the slowdowns elimination program, should facilitate the traffic on this overbusy section of the A2. Various tender calls will be published in October for the project management, design engineering, geotechnical studies and safety and ventilation equipment. This solution with a tunnel should increase the project cost by about € 276 mil-lion for a total budget estimated at € 1.1 billion.

Nouveaux tunnels au CERN ?Le CERN prévoit de rénover les installations de son accélérateur de particules, le LHC (Large Hadron Collider). Les travaux comprendront l’excavation de deux puits de 100 mètres de profondeur et 12 m de diamètre, des cavernes pour de nouveaux équipements et 800 m de tunnels et galeries, nécessaires pour accéder aux deux halls expérimentaux. Ils seront réalisés pendant que le LHC est à l’arrêt car les physiciens craignent que les vibrations dues à la construction n’altèrent le bon fonctionnement du LHC. La consulta-tion des entreprises devrait intervenir fin 2016 ou début 2017.

New tunnels for the CERN? CERN (European Organization for Nuclear Research) plans to renovate its particle ac-celerator LHC (Large Hadron Collider). The work will include the excavation of two 100 m-deep / 12 m-diameter shafts, caverns for new equipment and 800 m of tunnels and galleries needed to access the two experiment halls. Works will be carried out while the LHC is stopped because physicists fear that vibrations due to the construction would affect the proper operation of the LHC. Contractors should be called end of 2016 or early 2017.

Démarrage des tests dans le tunnel du Gothard- Avancement du CeneriAu tunnel de base du Gothard, les tests d’intégration globale ont démarré le 18 août dernier. La totalité des équipements ferroviaires devrait être installée d’ici la fin octobre, et plus de 3000 essais seront réalisés sur l’ensemble des 57 km du tunnel avant la mise en service commerciale prévue en décembre 2016. Dans le tunnel du Ceneri, l’excavation est terminée à 96 %, il manque simplement une portion de 750 m jusqu’à Vigana.

Start of tests in the Gotthard tunnel – Progress in the Ceneri tunnelOr the Gotthard base tunnel, the overall integration tests began on 18 August. All railway equipment should be installed by the end of October and more than 3,000 tests will be conducted over the 57 km of the tunnel before commissioning in December 2016. In the Ceneri tunnel, 96% of the excavation is achieved; only 750 m to Vigana remain to be excavated.

SUISSE / SWITZERLAND


AFTES INFO

Espace souterrain / Underground space

Hommage à Pierre Berger

Un prix pour la Canopée des HallesLors d’une cérémonie qui s’est déroulée à Is-tanbul et récompensant 13 projets européens, la Canopée des Halles s’est vue remettre le prix d’excellence dans la catégorie “centres commer-ciaux” décerné par l’ECCS Steel Design. Le jury qui a décerné ce prix décrit le projet comme « un exemple impressionnant d’un design hors du com-mun basé sur la réutilisation des structures exis-tantes ». Le jury poursuit : « Le quartier des Halles, situé au cœur de Paris et qui était amené à dispa-raître, se voit ainsi donner une nouvelle vie. (…) Le design est à la fois classique et moderne avec un jeu de transparence intéressant et des formes qui s’accordent parfaitement avec l’architecture de Paris. » Ce projet, dont Ingérop réalise la maî-trise d’œuvre technique (architectes : P. Berger et J. Anziutti), constitue une porte d’entrée dans Pa-ris, et un nouveau cœur pour le Forum des Halles. Il vise à refondre l’identité du lieu pour atteindre la dimension d’une œuvre contemporaine, digne

du voisinage architectural et culturel du centre de Paris. Conçu en 3D sur l’emprise urbaine du “Car-reau des Halles”, site contraint, complexe et très fréquenté (1 million de personnes s’y pressent chaque jour), il est construit sans interrompre les activités du plus grand centre commercial et de la plus grande gare souterraine d’Europe.

Award for the Paris-Les Halles Canopy At a ceremony held in Istanbul to reward 13 Euro-pean projects, the Paris-Les Halles Canopy project received the Award of Excellence (in the “shopping

centers” category) from the European Convention for Constructional Steelwork. The jury described the project as «an impressive example of an unusual design based on the reuse of existing structures». The jury also said: «The Halles district, located in the heart of Paris and originally brought to disappear, will have a new life (...).The design is both classic and modern with an interesting transparency scheme and shapes that fit perfectly with the architecture of Paris «.This project, carried out by Ingérop for the technical engineering (architects: P .Berger and J. Anziutti), is a gateway to Paris, and a new heart for the Forum des Halles. It aims to recast the identity of the place so as to reach the size of a contempo-rary work, worthy of the architectural and cultural neighborhood of central Paris. Designed in 3D wit-hin the urban constrained, complex and overbusy site of the «Carreau des Halles» (1 million people passing there dayly), it is built without interrupting the activities of the largest shopping mall and largest underground station in Europe.

Protection incendie pour CEVAL’administration des chemins de fer suisses et le canton de Genève en charge de la ligne Cornavin-Eaux Vives-Annemasse (CEVA) ont confié à l’entreprise Martin Sanitaires SA la fourniture et l’installation des équipements anti-incendie dans les tunnels, tranchées couvertes et sorties de secours de la ligne de 16,4 km qui reliera Genève à la frontière française. Le montant du contrat est de 5,2 millions d’euros.

Fire protection for CEVAThe administration of the Swiss Federal Railways and the Canton of Geneva in charge of the Cornavin-Eaux-Vives-Annemasse (CEVA) railway line has entrusted to SA Martin Sanitary the supply and installation of fire-fighting equipment in the tunnels, cut-and-cover trenches and emergency exits of the 16.4 km line which will link Geneva to the French border. The contract value is 5.2 million euros.

Vendredi 23 octobre dernier, alors que nous mettions sous presse, le Groupe de BTP Eiffage a annoncé le décès, suite à une crise cardiaque, de son président-directeur général Pierre Berger, âgé de 47 ans. Il avait succédé au fondateur Jean-François Roverato à la tête d’Eiffage en août 2012.

Les pensées des nombreux membres de l’AFTES qui ont connu Pierre Berger vont à son épouse, ses enfants, ses proches et à tous les collaborateurs du Groupe Eiffage.

Dans la prochaine édition de T&ES, nous évoquerons la carrière de ce brillant ingénieur, polytechnicien et diplô-mé de l’Ecole des Ponts & Chaussées, qui, avant de rejoindre Eiffage, avait été président de Vinci Construction Grands Projets.

Augmentation de la capacité du Lötschberg Les études pour l’augmentation de la capacité du tunnel de base du Lötschberg devraient démarrer l’an prochain. Une section de 21 km du tunnel sur 34,6 km n’est qu’à une voie et les études devraient déterminer la faisabilité d’étendre la section à deux voies soit complètement soit en partie. Le coût des deux options est estimé à 928 millions d’euros pour une extension totale et 551 millions pour une exten-sion partielle. Les études devraient être disponibles début 2017.

Increase of the Lötschberg capacityStudies to increase the capacity of the Lötschberg base tunnel should start next year. A 21 km section of the 34.6 km long tunnel has only one track and the studies should assess the feasibility of extending the two-track section either in whole or in part. The cost of the two options is estimated at 928 million euros for a full extension and 551 million for a limited extension. The studies should be available early 2017.


AFTES INFO

Congrès No Dig International

Remise de prix / Award

A ce congrès qui s’est tenu à Istanbul du 28 au 30 septembre, ont assisté plusieurs représentants de la FSTT, parmi lesquels Jean-Marie Joussin, Jean-Michel Bergue et Patrice Salvaudon. Ils ont rencontré le Professeur Nuh Bilgin, président de la Turkish Tunnelling Society qui, dans son fran-çais parfait, nous a promis d’assister à notre pro-chain Congrès AFTES, en novembre 2017, à Paris Porte Maillot.Increase of the Lötschberg capacity

Several representatives of FSTT (French Society for Trenchless Tunneling), namely Jean-Marie Joussin, Jean-Michel Bergue and Patrice Salvaudon attended the No Dig International Congress held in Istanbul on 28-30 september. They met with Prof. Nuh Bilgin, Chairman of the Turkish Tunnelling Society, who – in a perfect French- promised to attend the next AFTES Congress to be held in Paris, Porte Maillot, in Nov 2017.

Lors de sa Tunnel Expo Conference 2015 à Istanbul, l’Association Turque des Tunnels a re-mis son Prix spécial au Dr Levent Ozdemir pour l’ensemble de sa carrière et pour ses importantes contributions aux progrès réalisés en matière de construction mécanisée de tunnels. Dr Ozdemir est professeur honoraire de la Colorado School of Mines (1977-2009) ; il est aujourd’hui respon-sable de la session de formation Tunnels/Micro-tunnels/Amélioration des sols qui se tient chaque année à Golden, Colorado. Ont également été ré-compensés : Dr Nick Barton pour sa contribution dans le domaine de la Mécanique des roches et Dr Guner Gurunca pour son action sur la sécurité dans les mines.

The Turkish Tunneling Society bestowed its Lifetime Achievement Award to Dr. Levent Ozdemir at the re-cent 2015 Tunnel Expo Conference in Istanbul. The award is for making significant contributions to the advancement of Mechanized Tunneling Industry. Dr Ozdemir is a past professor at the Colorado School of Mines (1977-2009) ; he is now course director/co-director for the Tunneling Short Course, Micro-tunneling Short Course and Ground Improvement Short Course, held annually in Golden, Colorado. Also receiving awards were Dr. Nick Barton for his contributions to the field of Rock Mechanics and Dr. Guner Gurtunca for his contributions to Mine Safety.

From left to right : Dr Hanifi Copur, Technical University, Istanbul and vice-president TTS, Patrice Salvaudon, ADEPE, member of AFTES, Dr Nuh Bilgin, Technical University, Istanbul and Chairman of TTS, Jean-Marie Joussin, FSTT.

Receiving awards at the 2015 Tunnel Expo Conference in Istanbul were Levent Ozdemir, Guner Gurtunca (second from left) and Nick Barton (right). They are shown with Prof. Nuh Bilgin, President of Turkish Tunneling Society.Les lauréats : Levent Ozdemir, Guner Gurtunca (2ème à partir de la gauche) et Nick Barton (à droite). Au centre Prof. Nuh Bilgin, président de la Turkish Tunneling Society.

Les conférences des « Mardis de l’AFTES » sur notre site internetNous rappelons à nos lecteurs qu’ils peuvent trouver sur le site inter-net de l’AFTES (dans l’onglet conférences et visites) les présentations des conférenciers qui ont donné leur accord pour publication (ce qui est généralement le cas), notamment celles des 4 premières séances de l’année 2015 :

10 février 2015

• La Turquie, par Nadir Bentata, Business France

• L’actualisation de la recommandation du GT 8 sur les traitements de terrain, par Michel Chopin (MC Consulting)

• L’espace souterrain de Paris, par Blaise Souffaché, Professeur de géo-physique

31 mars 2015

• Présentation de la partie Sud de la ligne M15, par la Société du Grand Paris

16 juin 2015

• le projet CIGEO/ANDRA de Bure, par Alain Harman, chef de projet CIGEO,

• L’Indonésie, la Malaisie et Singapour, par Sébastien Vincente, Caroline Pelaez-Hue et Estelle DAVID, Business France.

29 septembre 2015

• Le Maroc par Charafa Chebani, Directrice Pôle CFCIM-Business France à la Chambre Française de Commerce et d’Industrie du Maroc,

• L’évolution de la recommandation du GT 25 sur maîtrise économique et la contractualisation par JF Thibault, retraité Eiffage, et Andrew Bourget, EGIS Tunnels.

Notre dernier « Mardi » de l’année se tiendra le 8 décembre 2015, avec la présentation du prolongement de la ligne 11 du métro de Paris par Myriam Fontaine-Boullé, RATP.

Nous remercions très sincèrement tous les conférenciers pour leur intervention et leur autorisation de publier leur diaporama. Nous rappe-lons aussi que l’AFTES est intéressée par tout nouveau projet de com-munication technique qui pourrait être présentée dans le cadre de ces « réunions du Mardi ».

Philippe Millard, Délégué régional Ile-de-France de l’AFTES

Communiqué


CHANTIERS/WORKSITES

Clif KETTLESoletanche Bachy Group

Ian ACREMENBachy Soletanche Ltd

Londres - Le projet CrossrailAperçu de la situation actuelleInjections de compensation permettant le contrôle des tassements dus aux excavations de tunnels

London - The Crossrail projectCurrent overview

Compensation grouting to control tunnelling induced settlements

Le Projet Crossrail figure parmi les projets d’infrastructure les plus importants jamais entrepris au Royaume-Uni avec une en-veloppe budgétaire totale disponible de 14,8 milliards de livres sterling. Ce projet permettra de réduire la durée des trajets à travers Londres, réduire la congestion, assurer de meilleures connexions de transport, et ainsi permettant de transformer la fa-çon dont les gens se déplacent dans la capitale anglaise. Le pro-jet offrira de nombreux avantages pour Londres et le Royaume-Uni en matière de réhabilitation, de développement commercial et de création d’emplois, et de stimuler le développement des opérations de creusement de tunnels et des compétences qui s’y rattachent, indispensables pour l’avenir de l’industrie.

The Crossrail Project is among the most significant infrastruc-ture projects ever undertaken in the UK with a total funding envelope available of £14.8bn. It will improve journey times across London, ease congestion, and offer better connections, changing the way people travel around the capital. The project will also provide many benefits for London and the UK in terms of regeneration, business development, and employment crea-tion, and promote the development of the tunnelling market and tunnelling skills vital to the future of the industry.

1 - Aperçu de la situationactuelle

Crossrail est coparrainé par le

Ministère des Transports britannique

et Transport for London (l'organisme

public responsable des transports

en commun de la ville de Londres et

du Grand Londres).

Crossrail (CRL) est le plus grand

projet de construction d’Europe

– les travaux ont démarré en Mai

2009 et actuellement plus de

10.000 personnes travaillent sur

plus de 40 chantiers.

• À ce jour, plus de 62 millions

d’heures de travail ont été réali-

sées sur le projet Crossrail.

• Crossrail va transformer le

réseau ferroviaire londonien,

augmentant sa capacité de

10 %, soutenant la régénération

et réduisant les temps de trajet

à travers la ville.

• La ligne Crossrail s’étendra sur

plus de 100 km depuis Reading

et Heathrow à l’ouest via des nou-

veaux tunnels traversant le centre

de Londres jusqu’à Shenfield et

Abbey Wood à l’est.

1 - Current overview

Crossrail is jointly sponsored by the Department for Transport and Trans-port for London.Crossrail (CRL) is Europe’s largest

construction project - work started in May 2009 and there are currently over 10,000 people working across

over 40 construction sites. • Over 62 million working hours

have been completed on the Cross-rail project so far.

• Crossrail will transform rail

transport in London, increasing

capacity by 10%, supporting

regeneration and cutting journey times across the city.

• The Crossrail route will run over

100km from Reading and Heathrow in the west, through new tunnels under central London to Shenfield and Abbey Wood in the east.

• There will be 40 Crossrail stations

including 10 new stations at Paddington, Bond Street, Tottenham Court Road, Farringdon, Liverpool Street, Whitechapel, Canary Wharf, Custom House, Woolwich and Abbey Wood.

Entreprises et intervenantsClient : Transport for London (TfL)Équipe d’Exécution : Crossrail (CRL)Contractant Principal : BBMVB JV (Balfour Beatty, Morgan Sindall, Bemo Tunnelling, Vinci Grands Projets, Bachy Soletanche)

Contractors and stakeholdersCommissioning Client: Crossrail (CRL)Delivery Team: Crossrail (CRL)Main Contractor: BBMVB JV (Balfour Beatty, Morgan Sindall, Bemo Tunnelling, Vinci Grands Projets, Bachy Soletanche)

La version originale anglaise de cet article est parue récemment dans la revue Travaux que nous remercions, ainsi que les auteurs, de nous avoir permis de le publier ici en version bilingue.

TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°251 - Septembre/Octobre 2015 TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°251 - Septembre/Octobre 2015324

CHANTIERS/WORKSITES

• Crossrail desservira 40 stations

y compris 10 nouvelles stations

à Paddington, Bond Street, Totten-

ham Court Road, Farringdon, Liver-

pool Street, Whitechapel, Canary

Wharf, Custom House, Woolwich et

Abbey Wood.

• Crossrail permettra le déplacement

de 1,5 million de personnes

supplémentaires à 45 minutes

du centre de Londres et permettra

de relier les principaux quartiers

de bureaux, loisirs et affaires

– Heathrow, West End, the City,

Docklands – favorisant le dévelop-

pement économique.

• Crossrail entrera en service dans

le centre de Londres à partir de

la fin 2018. Selon les estimations,

200 millions de passagers par an

devraient utiliser la ligne Crossrail.

• Le projet offre une opportunité

considérable d’améliorer et de

réorganiser les réseaux de services

publics vieillissants (Figure 1).

1.1 - Travaux en cours

• Au total, huit tunneliers sont

actuellement utilisés pour la

construction de 26 miles (42 km)

de nouveaux tunnels ferroviaires

de 6,2 m de diamètre à travers

le centre de Londres à des pro-

fondeurs allant jusqu’à 40 m. Le

creusement des tunnels est actuel-

lement achevé à plus de 90 %.

• Les travaux de construction

sont à mi-chemin de leur achè-

vement dans les nouvelles sta-

tions phares du centre de Londres

et des Docklands.

• La réalisation du projet Crossrail

permettra de créer des milliers

d’opportunités commerciales et

d’emplois y compris 400 pro-

grammes d’apprentissage.

• Au plus fort des opérations, les tun-

neliers visent à atteindre un avan-

cement d’environ 100 mètres/

semaine. Au fur et à mesure de

l’avancement, sont mis en place

les anneaux de voussoirs préfabri-

qués – 250.000 voussoirs seront

utilisés pour les 42 kilomètres de

tunnels.

• 4,5 millions de tonnes de maté-

riaux excavés pour le creusement

des tunnels seront transportés sur

l’île de Wallasea dans l’Essex où

ils seront utilisés pour la création

d’une réserve naturelle de 1.500

acres pour la RSPB (Société

royale pour la protection des

oiseaux).

1.2 - Crossrail, emplois et chaine logistique

• Au cours du projet, on prévoit au

moins 75.000 opportunités com-

merciales, générant suffisamment

de travail pour maintenir l’équiva-

lent de 55.000 emplois à temps

plein.

• Ce n’est pas seulement Londres et

la région sud-est qui bénéficieront

du projet Crossrail. Des entreprises

venant de tout le pays et de toutes

• Crossrail will bring an extra 1.5 mil-

lion people to within 45 minutes

of central London and will link Lon-

don’s key employment, leisure

and business districts – Heathrow, West End, the City, Docklands – ena-bling further economic development.

• The first Crossrail services

through central London will start

in late 2018 - an estimated 200

million passengers/ year will use Crossrail.

• The project is providing a major opportunity for upgrading and re-routeing ageing utility networks (Picture 1).

1.1 - Current construction activity

• A total of eight tunnelling

machines are being used to

construct 26 miles (42km) of

6.2m diameter new rail tunnels

under central London at depths

of up to 40 m. Tunnelling is now over 90% complete.

• Construction work has reached

the halfway mark on flagship

new Crossrail stations in central London and Docklands.

• The delivery of Crossrail will create thousands of business and job

opportunities including 400

apprenticeships. • At peak, the tunnelling machines

aim for around 100 metres of

tunnelling progress per week - as the tunnelling machines move forward, precast concrete segments are built in rings behind - 250,000

tunnel segments will be used to line the 42 kilometres of tunnels.

• 4.5 million tonnes of excavated

material from the tunnels will be shipped to Wallasea Island in Essex where it will be used to create a new 1,500 acre RSPB nature reserve.

1.2 - Crossrail, jobs and supply chain

• Over the course of the project, there is expected to be to be at

Figure 1 - Réorganisation et amélioration des installations de services publics / Re-routing and upgrading of services.


CHANTIERS/WORKSITES

tailles en profiteront également

- 38 % sont basées à Londres,

62 % sont en dehors de Londres,

et 58 % sont des petites et

moyennes entreprises.

1.3 - Compétence et création de doctrine

• Au moins 400 postes d’apprentis-

sage seront créés grâce au projet

Crossrail.

• L’académie britannique des

tunnels et travaux souterrains ou

« TUCA » (Tunnelling and Under-

ground Construction Academy)

est un centre de formation dédié

favorisant le développement des

compétences essentielles requises

pour travailler dans les secteurs

du creusement de tunnels, de la

construction souterraine et des

infrastructures. Crossrail, créateur

de TUCA en 2011, contribue au

développement de nouvelles

qualifications et de normes en

matière d’hygiène et sécurité pour

l’ensemble du secteur.

• Crossrail travaille en partenariat

avec les industries, organismes

professionnels et autres organisa-

tions qui ont besoin de travailleurs

qualifiés en travaux souterrains,

afin de garantir que les installa-

tions et le système de formation de

TUCA correspondent aux besoins

de l’industrie.

• Crossrail a besoin de TUCA pour

combler la pénurie de main-

d’œuvre ayant les compétences

nécessaires pour réaliser son pro-

gramme. TUCA s’assure que toutes

les personnes travaillant en milieu

souterrain sur les sites Crossrail

ont le niveau de formation corres-

pondant au certificat TSC (Tunnel

Safety Card) avant d’être autorisé

à travailler en milieu souterrain ou

sur tout site de Crossrail.

• TUCA contribue à soutenir l’éco-

nomie britannique en dotant les

travailleurs des compétences spé-

cialisées requises pour satisfaire

la demande de travail dans cette

région.

• CRL a mis en place un système

de carte sécurité-tunnels (TSC) en

réponse aux besoins de l’industrie

pour une formation normalisée en

matière d’hygiène et de sécurité

en milieu souterrain.

• En mars 2010, CRL a créé un

service d’offres d’emplois en par-

tenariat avec le centre britannique

pour l’emploi « Job Centre Plus ».

Cela permet que des nouvelles

opportunités d’emploi soient

publiées efficacement et que les

candidats disposant des compé-

tences appropriées puissent être

rapidement identifiés pour de

nouvelles fonctions. En avril 2014,

Crossrail avait déjà créé plus de

2900 nouveaux emplois, avec

94 % de locaux dont 20 % étaient

au chômage.

1.4 - Durabilité

• Les entrepreneurs prenant part au

projet dépassent les objectifs de

recyclage initialement fixés, avec

plus de 92 pour cent des déchets

de démolition et de construction

réutilisés de manière avantageuse.

• Plus de 98 pour cent des matières

excavées sont recyclées, dont

une large majorité utilisée pour la

création d’une réserve naturelle de

la RSPB sur l’île de Wallasea dans

l’Essex.

• Le développement d’une nouvelle

méthode d’évaluation environ-

nementale par l’organisme de

recherche en construction (Building

Research Establishment Environ-

ment Assessment Method ou

« BREEAM ») permet d’évaluer la

performance environnementale des

nouvelles stations souterraines de

Crossrail.

• Le choix des matériels roulants

du projet Crossrail comprend

des exigences liées à la récupé-

least 75,000 opportunities for

businesses, generating enough work to support the equivalent of 55,000 full time jobs.

• It’s not just London and the South East that will benefit from Crossrail. Companies around the country and of all sizes are winning business – 38% are based in London, 62%

are outside London, and 58% are

small-medium sized businesses.

1.3 - Skills and legacy

• At least 400 the Apprenticeships will be created by Crossrail.

• The Tunnelling and Underground Construction Academy (TUCA) is a purpose-built training facility that supports the key skills required to work in tunnel excavation, under-ground construction and infrastruc-ture. By building and establishing TUCA, Crossrail is contributing to the development of new qua-lifications and Health and Safety standards across the industry.

• Crossrail is working with industry, professional bodies and other organisations with a requirement for skilled underground workers, to ensure that the facilities and training at TUCA are aligned with the needs of the industry.

• Crossrail needs TUCA to address the shortage of people with the necessary skills to work on the programme. TUCA will ensure that all people working underground on Crossrail sites achieve the Tunnel Safety Card (TSC) before working underground on any Crossrail site.

• TUCA will support the UK economy by equipping workers with the spe-cialist skills they need to meet the demand for labour in this area.

• CRL established an accredited Tun-nel Safety Card (TSC) in response to an industry need for standardised tunnelling health and safety training.

• CRL established a Jobs Brokerage Service in partnership with Job

Centre Plus in March 2010. This ensures that new job opportunities are efficiently advertised, and that candidates with relevant skills can quickly be identified for new roles. By April 2014, Crossrail had created over 2900 new jobs, of which 94% were filled by local people, 20% of whom were pre-viously unemployed.

1.4 - Sustainability

• Contractors across the project are exceeding recycling targets with more than 92 per cent of demolition and construction waste beneficially reused.

• More than 98 per cent of excavated material recycled with the vast majority being used to create to a RSPB nature reserve at Wallasea Island in Essex.

• Development of a new Building Research Establishment Envi-ronment Assessment method (BREEAM) for evaluating the environmental performance of new below ground Crossrail stations.

• Crossrail rolling stock procurement includes requirements relating to regenerative braking, energy consumption and weight limits.

• All lorries delivering to Crossrail sites are required to carry additional safety features and regular drivers must undergo additional road safety training.

• Measures implemented to track ethical sourcing of material through the supply chain.

• Four Crossrail construction sites win a Considerate Contractor Scheme National Award.

1.5 - Property impact

• Research undertaken by property consultants GVA shows that from 2008 to 2013, 41% of planning applications within a kilometre of a Crossrail station cited the new


CHANTIERS/WORKSITES

ration d’énergie au freinage, à la

consommation d’énergie et aux

limites de poids.

• Tous les camions livrant sur les sites

Crossrail sont tenus d’être munis de

dispositifs de sécurité additionnels

et les conducteurs habituels doivent

suivre une formation additionnelle

de sécurité routière.

• Des mesures sont mises en œuvre

pour assurer un approvisionnement

éthique en matières premières tout

au long de la chaîne logistique.

• Quatre chantiers Crossrail ont été

récompensés par le Prix national

de la Prévention (Considerate

Contractor Scheme National

Award).

1.5 - Impact sur l’immobilier

• Les recherches menées par le

consultant en immobilier GVA

démontrent qu’entre 2008 et

2013, 41 % des demandes de

permis de construire à moins d’un

kilomètre d’une station Crossrail

ont fait référence à la nouvelle

ligne ferroviaire pour justifier

la procédure d’investissement,

équivalant à environ 3 millions de

pieds carrés d’espace résidentiel,

commercial et de vente.

• Selon des recherches effectuées

pour Crossrail par GVA, Crossrail

pourrait, entre 212 et 2021, contri-

buer à la création de 5,5 milliards

de livres sterling de valeur ajoutée

aux propriétés résidentielles et

commerciales le long de son

parcours, y compris la livraison

de plus de 57.000 nouveaux loge-

ments et 3,25 millions de mètres

carrés d’espaces commerciaux.

• Au cours de la décennie à venir, la

valeur des bureaux commerciaux

situés à proximité des stations

Crossrail dans le centre de Londres

va augmenter de 10 pour cent en

valeur de capital au-dessus d’une

projection de référence déjà en

hausse.

• Les valeurs en capital des biens

résidentiels devraient augmenter

immédiatement de 25 pour cent

à proximité des stations Crossrail

dans le centre de Londres, et de 20

pour cent dans la périphérie, éga-

lement au-dessus d’une projection

de référence déjà en hausse.

• Des investissements immobiliers

importants pourraient avoir lieu

dans divers quartiers notamment

à Canary Wharf, Farringdon, Whi-

techapel, Abbey Wood, Custom

House, Ealing Broadway, Southall

et Woolwich.

• Crossrail a d’ores et déjà un

impact sur les décisions d’inves-

tissement immobilier en particulier

dans le centre de Londres, et cet

impact de Crossrail sur le marché

de l’immobilier résidentiel va

aussi s’étendre sur le Berkshire et

l’Essex.

1.6 - Avantages d’ordre général

Capacité accrue• Crossrail va augmenter de 10 % la

capacité ferroviaire de Londres

- la plus forte augmentation

depuis la Seconde Guerre Mon-

diale. Cela permettra de réduire la

congestion et d’assurer des condi-

tions de transport plus favorables.

• La congestion dans plusieurs

stations de métro londoniennes

sera réduite, y compris dans

celles ne se trouvant pas sur la

ligne Crossrail – telle que la station

Oxford Circus.

Meilleure connectivité• Crossrail va améliorer la connec-

tivité : la ligne va permettre

aux hommes d’affaires de se

déplacer plus facilement dans

Londres, pour rencontrer des

clients et négocier avec les

fournisseurs.

• En outre, Crossrail va rendre plus

facile l’accès aux passerelles

railway as a justification for the development proceeding, equating to around 3 million square feet of residential, commercial and retail space.

• Crossrail could help create £5.5 billion in added value to residential and commercial real estate along its route between 2012 and 2021, according to research for Crossrail by GVA, including the delivery of over 57,000 new homes and 3.25 million square metres of commer-cial space.

• Commercial office values around Crossrail stations in central London will increase over the next decade, with an uplift of 10 per cent in capital value above an already rising baseline projection.

• Residential capital values are projected to increase immediately around Crossrail stations in central London by 25 per cent, and by 20 per cent in the suburbs, again above a rising baseline projection.

• Significant property investment could take place at locations inclu-ding Canary Wharf, Farringdon, Whitechapel, Abbey Wood, Custom House, Ealing Broadway, Southall and Woolwich.

• Crossrail is already having an impact on property investment decisions particularly in central London, and the the impact of Crossrail on residential property market will also extend out to Berkshire and Essex.

1.6 - General benefits

Increased capacity• Crossrail will increase London’s

rail capacity by 10% - the lar-

gest increase since World War

2. This will reduce congestion and allow for more comfortable journey conditions.

• Congestion at many London

Underground stations will be

reduced, even for those that are

not on the Crossrail route – such as Oxford Circus.

Improved connectivity• Crossrail will improve connec-

tivity: it will make it easier for

businesses to move about

London, to meet clients and

negotiate with suppliers.

• Moreover, Crossrail will make accessing our major international

gateways like London Heathrow

more accessible - for instance, the journey time from London

Heathrow to the City of London

(Liverpool Street) will fall from 55 to 32 minutes.

• Crossrail will increase the num-

ber of people who are able to

access employment destinations

throughout London. This will enable businesses to access the

people with the skills they need

to be able to compete and succeed, and to open up new employment opportunities for individuals.

• Overall, Crossrail will bring 1.5

million more people within a 45

minutes commute of the existing

major employment centres of the West End, the City and Canary Wharf (up from five million currently).

• This improved connectivity will also be designed to help people with res-tricted mobility. New Crossrail sta-

tions will have step-free access

from platform to street level and for the majority of interchanges with other London Underground and national rail services: 95% of

journeys are forecast to have a

step-free origin and destination

station.

1.7 - Project timeline and milestones

2014: The contract for Crossrail’s new high-capacity rolling stock was

awarded in February 2014.

The contract for the Crossrail Train


CHANTIERS/WORKSITES

internationales majeures telles

que l’aéroport de Heathrow ; par

exemple, la durée de trajet entre

l’aéroport de Heathrow et la City

de Londres (Liverpool Street) va

être réduite de 55 à 32 minutes.

• Crossrail va permettre une aug-

mentation du nombre de gens

capables d’accéder à des lieux

de travail situés dans la ville

de Londres. Cela va permettre

aux entreprises d’atteindre des

personnes ayant les compé-

tences dont elles ont besoin,

leur permettant ainsi d’être plus

compétitives et prospères, ainsi

que d’ouvrir de nouvelles opportu-

nités pour les individus.

• Globalement, Crossrail permettra

le déplacement de 1,5 million

de personnes supplémentaires

sur une distance équivalente à

45 minutes de transport depuis

les grands centres d’emploi

existants de West End, la City et

Canary Wharf (en plus des cinq

millions actuels).

• Cette meilleure connectivité va

également être conçue pour

aider les personnes à mobilité

réduite. Les nouvelles stations

Crossrail vont bénéficier d’un

accès de plain-pied entre le

niveau du quai et de la rue ainsi

que la majorité des connexions

avec d’autres services de métro

londonien et de chemins de fer

nationaux : on prévoit que 95 %

des trajets auront une station

de départ et d’arrivée munie

d’un accès de plain-pied.

1.7 - Calendrier et étapes cles du projet

2014 :

Le contrat pour le nouveau matériel

roulant à haute capacité de Crossrail

a été signé en février 2014.

Le contrat pour la concession d’ex-

ploitation des trains de Crossrail

(Crossrail Train Operating Conces-

sion ou « CTOC ») a été accordé à

MTR Corporate (Crossrail) Ltd en

juillet 2014.

En fin 2014, la vaste majorité des 26

miles de tunnels Crossrail ainsi que

les principaux travaux d’ingénierie

civile étaient presque finalisés.

2015-2017:

Les principaux aménagements des

stations et tunnels se poursuivent

ainsi que la rénovation majeure

du réseau ferroviaire existant par

Network Rail pour l’adapter aux

services Crossrail.

2017:

Le premier matériel roulant neuf de

Crossrail commencera à remplacer

les trains de banlieue existants.

2018:

D’ici la fin 2018, les premiers trains

Crossrail seront mis en service sur

la section de tunnel traversant le

centre de Londres.

2019:

D’ici la fin 2019, toute la ligne

Crossrail sera en opération.

1.8 - Activité de Bachy Soletanche

Bachy Soletanche a été impliqué

dans la prestation de services

géotechniques sur plusieurs projets

Crossrail, soit en tant que sous-trai-

tant soit comme partenaire à part

entière en tant que co-entreprise.

Les chantiers incluent des travaux

de pieux jointifs ou sécants, parois

moulées, mini pieux, tubes foncés,

consolidation des sols ainsi que

d’importants travaux d’injections

de compensation permettant le

contrôle des tassements dus aux

excavations des tunnels dans les

trois grandes stations de Liverpool

Street, Whitechapel et Bond Street.

Les activités en cours consistent

principalement dans le contrôle

des tassements aux stations de

Liverpool Street et de Bond Street, le

creusement de tunnels et le contrôle

des tassements à Whitechapel

Operating Concession (CTOC) was awarded to MTR Corporate (Crossrail) Ltd in July 2014.By the end of 2014, the vast majority

of Crossrail’s 26 miles of tunnel-

ling and the major civil engineering

works was nearing completion.2015-2017:

Major fit-out of stations and tunnels continues as does the major upgrade of the existing rail network for Cross-rail services by Network Rail.2017: The first new Crossrail rolling stock

will start to replace existing suburban trains 2018: In late 2018, the first Crossrail ser-

vices will start through the central

London tunnel section.

2019:

In late 2019, the full Crossrail ser-

vice will be operating.

1.8 - Bachy Soletanche activity

Bachy Soletanche have been involved in providing geotechnical services on several Crossrail projects, either as subcontractor or as a full joint-venture partner. Works have included secant and contiguous piling, diaphragm walling, mini-piling, pipe roofing, soil consolidation, and extensive compen-sation grouting to control tunnelling induced settlements at three major stations - Liverpool Street, Whitecha-pel, and Bond Street.

Current activity is principally the sett-lement control at Liverpool Street and Bond Street stations, the tunnelling and settlement control at Whitechapel having been completed in August 2014. (Picture 2)

Crossrail C510: Liverpool Street & Whitechapel Station TunnelsOn this project Bachy Soletanche supports the BBMV joint venture

(comprising Balfour Beatty, Bemo Tunnelling, Morgan Sindall and VINCI Construction Grands Projet) constructing the Liverpool Street and Whitechapel Crossrail station plat-form enlargement tunnels using spray concrete lining (SCL) techniques.

The C510 contract works include the construction of two 250m long platform tunnels, a 250m passenger concourse tunnel, and associated cross-passages and escalator tunnels beneath the future Crossrail stations at both Liverpool Street and Whitecha-pel. The work requires the excavation of circa 240,000m³ of material from the tunnelling works, much of this below prestigious buildings in the City of London. Since contract award in January 2011 the C510 works have been faced with a number of challen-ges associated with working on very confined and restricted sites nestled amongst a residential community at Whitechapel, and in working sur-rounded by prestigious listed heritage structures at Finsbury Circus in the City of London. The BBMV team has worked through such challenges and have to date substantially completed the tunnel excavation and primary spray concrete lining (SCL) works at both stations. Parts of the excavations are the largest ever constructed in London Clay. (Picture 3).

Completion of the primary SCL works at Whitechapel in 2014 has allowed two 1,000 tonne tunnel boring machines (TBM), “Elizabeth” and her sister machine “Victoria”, to break into the eastbound and westbound platform tunnels respectively at Whi-techapel. These TBMs are completing the longest tunnel drive on the Cross-rail project, from Limmo Peninsula near Canning Town to Farringdon, a distance of 8.3km (5.2 miles). “Eli-zabeth” transited through Whitechapel on schedule and she arrived at Liver-pool Street in January 2015.


CHANTIERS/WORKSITES

ayant été finalisés en août 2014.

(Figure 2).

Crossrail C510: Tunnels des stations de Liverpool Street & Whitechapel

Sur ce projet, Bachy Soletanche

apporte son appui au Groupement

BBMV (comprenant Balfour Beatty,

Bemo Tunnelling, Morgan Sindall

et Vinci Construction Grands Projet)

impliqué dans la construction des

tunnels d’élargissement des voies

aux stations Crossrail de Liverpool

Street et de Whitechapel réalisée

à l’aide de techniques de béton

projeté (ou SCL, de l’anglais « spray

concrete lining »).

Les travaux du contrat C510

comprennent la construction de

deux tunnels de station de 250m

de longueur, d’un tunnel de hall de

passagers de 250m, de galeries de

communication et de tunnels d’es-

caliers mécaniques au-dessous des

futures stations Crossrail à Liverpool

Street et Whitechapel. Les travaux

exigent l’excavation d’environ

240.000 m3 de matériaux provenant

du creusement des tunnels, dont

une grande partie se situe sous des

bâtiments de prestige de la City

de Londres. Depuis l’attribution du

contrat en janvier 2011, les travaux

du projet C510 ont été confrontés à

un certain nombre de défis associés

au fait de travailler sur des sites de

construction à espace très confiné

et restreint, nichés au milieu d’un

quartier résidentiel à Whitechapel,

ainsi qu’au fait de travailler entouré

de constructions historiques clas-

sées à Finsbury Circus dans la City

de Londres. Le partenariat BBMV a

relevé de tels défis et a, à ce jour,

achevé en grande partie les travaux

d’excavation des tunnels et de

revêtement en béton projeté (SCL)

dans chacune des deux stations.

Certaines parties des excavations

comptent parmi les plus impor-

tantes jamais réalisées dans l’argile

de Londres. (Figure 3).

La finalisation des travaux préli-

minaires de SCL à Whitechapel en

2014 a permis à deux tunneliers de

1000 tonnes (ou TBM pour « tunnel

boring machine »), baptisés « Eliza-

beth » et « Victoria », de rejoindre

les tunnels des voies Est et Ouest

respectivement à Whitechapel.

Ces TBM sont en train de terminer

l’excavation du tunnel le plus long

de tout le projet Crossrail, s’éten-

dant de Limmo Peninsula près de

Canning Town à Farringdon, sur une

distance de 8,3 km (5,2 miles). « Eli-

zabeth » a transité par Whitechapel

dans les délais prévus et est arrivée

à Liverpool Street en janvier 2015.

Le chantier est à présent concentré

sur le site de la station Liverpool

Street où des travaux d’étanchéité

et de SCL sont en cours, en prépa-

ration de la réception du deuxième

Work is now focussed on the Liverpool Street station site where waterproofing and secondary SCL work is ongoing in preparation for receiving the second TBM from Whitechapel. Tunnel exca-vation work is due to recommence in 2015 with the escalator connections into Broadgate and Moorgate, situated to the east and west of the station respectively. Such tunnel excavation works will not be possible without the ongoing support of compensation grouting.

2 - Settlement mitigation bycompensation grouting

2.1 - General

Compensation grouting is a technique which is becoming more and more widespread for controlling tunnel-ling-induced settlements associated with excavations in urban areas.

During tunnel excavation, by whatever

method, there is always a surplus volume excavated, the ”face loss”. This face loss volume, which can vary from 0.5 to 3% of the tunnel exca-vation volume depending upon the tunnelling method, initiates localised relaxation above the tunnel which migrates progressively to the surface and gives rise to settlements, which can create undesirable slopes and deflections and ultimately damage, to existing infrastructure, structures, and utilities.

There are a number of geotechnical processes which can be used to prevent this tunnelling induced settlement, some of which are pre-ventative and can be executed prior to tunnelling, some of which are executed post--tunnelling to correct for the induced displacements. Many of these techniques require too much time or too much access to imple-ment within an urban environment. Compensation grouting is therefore generally employed where access for

Figure 2 - Travaux d’injection de coulis exécutés par Bachy Soletanche pour Crossrail / Bachy Soletanche grouting works for Crossrail.

Crossrail• Valeur totale de 15 milliards de livres sterling / €15 billion total value• > 200 bâtiments à protéger par injection de compensation – nombreux bâtiments historiques et/ou significatifs / >200 buildings to protect by compensation grouting, many historic and/or important • Tout au long du projet > € 100 millions en injection de compensation, > € 60 millions en instrumentation et systèmes de surveillance / Across the project >€100 million of compensation grouting, >€60 million in instrumentation & monitoring

• Crossrail C51 : € 25 millions en injection de compensation / €25 million compensation grouting• Crossrail C315 : € 2,5 millions en consolidation des sols / €2.5 million ground consolidation• Rénovation Station Bond Street / Bond Street St Upgrade :

€ 6 millions en injection de compensation / €6 million compensation grouting• SolData : € 20 millions en surveillance structurale et géotechnique / € 20 m structural & geotechnical monitoring


CHANTIERS/WORKSITES

TBM provenant de Whitechapel.

Les travaux d’excavation de tunnel

devraient reprendre en 2015 avec

les connexions d’escaliers méca-

niques vers Broadgate et Moorgate,

situés respectivement à l’est et à

l’ouest de la station. De tels travaux

d’excavation de tunnel ne seraient

pas réalisables sans l’aide continue

des injections de compensation.

2 - Atténuation des affaissements de terrain parinjections de compensation

2.1 - Général

L’injection de compensation est

une technique qui devient de plus

en plus utilisée pour le contrôle

des tassements de terrain dus aux

excavations de tunnel dans les

zones urbaines.

Lors de l’excavation des tun-

nels, quelle que soit la méthode

employée, il y a toujours une sur-ex-

cavation qui correspond à la perte

de volume en front de taille qui,

pouvant varier entre 0,5% et 3%

du volume d’excavation du tunnel

selon la méthode de creusement,

déclenche un mouvement localisé

au-dessus du tunnel qui se propage

progressivement vers la surface et

déclenche ainsi des tassements de

terrain, pouvant alors causer des

déformations de terrain indésirables

et finalement endommager les

infrastructures, structures et instal-

lations existantes.

Il existe un certain nombre de pro-

preventative works is not available, or where the degree of displacement and induced damage predicted during tunnelling is unacceptable.

The technique is to replace the face loss at depth below the affected struc-tures by injecting a self-hardening grout or slurry in parallel with the tunnelling works, so that the surface displacements are kept to a minimum.

The objectives are:• to re-compact the soil at depth,

as close as possible to the source of the relaxation, try to restore the original stresses and equilibrium

• maintain the structure within pre-defined limits for total settlement, slope, and deflection in order to minimise both the structural and cosmetic effects

• avoid excessive cycles of settlement

Figure 3a, 3b - Tunnel réalisé en SCL à Whitechapel, et représentation schématique de la taille de l’axe vertical du tunnel / Whitechapel SCL Tunnel,

and sketch indicating the size of the ‘cod’s mouth’ break-out.


CHANTIERS/WORKSITES

cédés géotechniques qui peuvent

être utilisés pour empêcher ce

type de tassement de terrain, dont

certains sont de nature préventive et

peuvent être mis en œuvre avant de

commencer le creusement, tandis

que d’autres sont exécutés après

le creusement en tant que mesures

de correction des déplacements

provoqués. Bon nombre de ces

techniques demandent trop de

temps ou une trop grande emprise

pour être mises en œuvre dans un

environnement urbain. L’injection

de compensation est générale-

ment employée lorsque l’accès

pour les travaux préventifs n’est

pas disponible, ou lorsque le degré

de déplacement et les dommages

causés pendant le creusement ne

sont pas acceptables.

La technique consiste à compenser

la perte de volume sous la zone

affectée en injectant un coulis de

ciment auto-durcissant en même

temps que progresse l’excavation,

de façon à ce que les déplacements

en surface soient réduits au mini-

mum. Les objectifs consistent à:

• re-compacter le sol à une profon-

deur aussi proche que possible de

l’origine des tassements, essayer

de restaurer les contraintes et

équilibres d’origine ;

• maintenir la structure dans des

limites prédéfinies pour les tas-

sements, inclinaisons et déforma-

tions maximaux afin de minimiser

à la fois les effets structurels et

superficiels ;

• éviter des cycles de tassement et

soulèvement excessifs risquant

and heave which might induce stresses in the structure

Compensation grouting has proven itself to be extremely effective in a wide range of soil conditions, and for a wide range of structures of varying degrees of stiffness and physical condition. It is a technique which requires a total control over the process at all stages, including for:• establishment of soil geotechnical

parameters• establishment of tunnelling geome-

try and construction sequence• generation of total and partial sett-

lement control plots for each stage of excavation

• surface settlement prediction for each individual structure

• induced damage assessment for

each individual structure,• establishment of limiting values for

settlement, slope, and deflection for each individual structure, including establishment of trigger values for partial displacements, with appro-priate response measures

• installation of manual and real-time surface and structural monitoring

• design and installation of the borehole array and grout delivery system

• pre-conditioning of the ground to improve its competence in advance of tunnelling, in order to prime the system and ensure rapid response from the active compensation grouting

• provision of adequate equipment and personnel resource, mana-gement and control systems,

Figure 4 - Exigences de performance définies concernant les inclinaisons et déformations / Specified performance requirements for slope and deflection.

CrossrailCritères de contrôle de tassements - Structures de surface

Settlement Control Criteria - Surface Structures

Aucun Déplacement / No Displacement

Aucune incidence / No Issues

Tassement uniforme / Even Settlement

Aucune incidence sur la structure, mais prendre garde pour les installations utilitaires / No issues for structure, but beware utilities

Limites fixées en mm ou définies par les limites fixées pour les installations utilitaires / Limits set in mm or defined by limits set for utilities

Déplacement différentiel / Differential displacement

Risque d’être critique selon l’état de la structure et le type de construction / May be critical depends on condition of structure and type of construction

Les limites ont été définies entre 1/500 et 1/3000. La limite CRL est =1/1000 pour le tassement, 1/2000 et 5mm max. pour le soulèvement / Limits have been set in range 1/500 to 1/3000. CRL limit is = 1/1000 for settlement, 1/2000 and 5mm max. for heave

Taux de Déflection / Deflection ration

Souvent beaucoup plus critique, exige davantage d’information sur la structure /Often much more critical, requires more detailed information on structure

La limite CRL définie à 1/2000 c.à.d. 0,5 x tassement différentiel / CRL limit is set at 1/2000 ie 0.5 x diff. settlement


CHANTIERS/WORKSITES

de provoquer des contraintes

dans la structure

L’injection de compensation s’est

avérée extrêmement efficace pour

une large gamme de conditions de

sol, et pour une grande variété de

structures à degrés variables de

rigidité et de condition physique.

C’est une technique qui nécessite

un contrôle total à toutes les étapes

du processus, y compris pour :

• l’établissement des paramètres

géotechniques du sol ;

• l’établissement de la géométrie

du creusement de tunnel et la

séquence de construction ;

• la création de zones- témoins

de contrôle de tassements total

et partiel pour chaque étape de

l’excavation ;

• la prédiction du tassement de

surface pour chaque structure

individuelle ;

• la prédiction des dommages qui

pourraient être provoqués pour

chaque structure individuelle ;

• l’établissement des valeurs limite

de tassement, inclinaison et défor-

mation pour chaque structure

individuelle, y compris l’établis-

sement des valeurs limites pour

les déplacements, ainsi que les

mesures d’urgence appropriées ;

• l’installation de systèmes de sur-

veillance manuels et en temps réel

de la surface et de la structure ;

• la conception et installation d’un

ensemble de forages et d’un sys-

tème d’injection du coulis ;

• le pré-conditionnement du terrain

permettant d’améliorer ses capa-

cités avant l’excavation, facilitant

l’amorçage du système et assu-

rant une réponse rapide du coulis

d’injection de compensation ;

• la provision adéquate d’équipe-

ments et de ressources humaines,

de systèmes de gestion et de

contrôle, de systèmes de surveil-

lance et d’enregistrement, afin de

gérer l’injection de compensation

en parallèle avec les opérations

de creusement.

Le projet Crossrail représente d’im-

portants défis pour l’entrepreneur.

Les défis techniques fondamentaux

comprennent notamment en ce qui

concerne :

• le contrôle des tassements de

terrain pour assurer la protection

des structures et installations

importantes ;

• la mise en application des spéci-

fications Crossrail complexes et

détaillées ;

• les structures à fondations mixtes,

de sensibilités diverses, histo-

riques et complexes ;

• les structures prestigieuses et his-

toriques, partie prenante influente ;

• les installations et infrastructures

datant de l’ère victorienne – 120-

150 ans ;

• l’impact de l’injection de compen-

sation sur les infrastructures et

installations souterraines ;

• la gestion de différentes spécifi-

cations pour bâtiments, tunnels

LUL (London Underground Ltd),

équipements divers ;

• l’évaluation des tassements de

terrain et des dommages poten-

tiels ;

• l’échelle du projet et la disponibi-

lité des ressources.

À la station de Liverpool Street, on

avait prédit un tassement total de

terrain allant jusqu’à 120mm. Les

contraintes d’accès à la surface ont

été sévères, et la décision a été prise

de construire une galerie d’injection

à une profondeur de 20 m au-des-

sus du niveau d’excavation du tun-

nel principal, depuis lequel un total

de 12.000 m de tubes d’injection

de coulis mesurant jusqu’à 70m de

longueur ont été installés horizonta-

lement afin de couvrir toute la zone

et surtout les structures désignées

comme devant être protégées. (Voir

Figures 5, 6 et 7).

monitoring and reporting systems, to manage active compensation grouting in parallel with tunnelling

For Crossrail there are significant challenges for the contractor. The core technical challenges include -• Settlement control for key structures

and utilities• Application of complex and detailed

Crossrail specifications• Structures with mixed foundations,

diverse sensitivity, complex structu-ral history

• Prestigious & historic structures, influential stakeholders

• Victorian era utilities and infrastruc-ture 120-150 yrs

• Impact of compensation grouting on underground infrastructure and utilities

• Management of different specifi-cations for buildings, LUL tunnels, utilities

• Assessment of potential settlement and damage

• Project scale and availability of industry resource Picture 4.

At Liverpool Street station, total predicted settlements of up to 120mm were predicted. The surface access constraints were severe, and a decision was taken to construct a 200m long grouting gallery at a depth of 20m, some 20m above the main tunnel excavations, from which a total of 12,000 m of compensation grout injection pipes of up to 70m in length have been installed horizon-tally to cover the area and structures designated as requiring protection. (Pictures 5, 6, and 7)

2.2 - Work Quantities

To date, a total of circa 6500m³ of grout have been injected for settlement control, out of a pre-dicted total of almost 8000m³ (see below). Pre-conditioning grouting commenced in 2012, and active

compensation grouting has been continuing throughout the duration of the tunnelling works, which are nearing completion. The final and most critical areas of tunnelling will be excavated during 2015, and these include to escalators rising up from the main tunnel levels to connect with the new and existing station boxes at the surface.

WhitechapelDrilling:

• 64 No. TaMs; 3214m installed• 3,775m2 area of arrayGrouting:

• Preconditioning: 66m3 of grout injected

• Active compensation grouting: 162m3 of grout injected

• Grout jacking: 223m3 of grout injected

Liverpool StreetDrilling:

• East Adit: 121 No. TaMs; 5751m installed

• West Adit: 118 No. TaMs; 6217m installed

• Blomfield: 48 No. TaMs; 1785m installed

• 26,542m2 area of combined arrayGrouting (to 20th February 2015):

• Preconditioning: 261m3 of grout injected

• Active compensation grouting: 2,335m3 of grout injected

• Grout jacking: ~5 000m3 of grout injected

2.3 - Monitoring

Working closely with BBMV and the Ground Engineering Team, Sol Data has implemented a sophis-ticated system of instruments and reference targets to allow, via their GEOSCOPE WEB database, multiple access and remote monitoring of the movements of structures as the work progresses. This ensures informed decisions are made in respect of the tunnelling and compensation


CHANTIERS/WORKSITES

Figure 5 - Chantier de Finsbury Circus - emprise des forages d’injection de coulis réalisés à partir de la galerie / Finsbury Circus worksite - injection pipe coverage from grouting adit.

Figure 6 - Chantier principal de Finsbury Circus, indiquant le puits principal d’accès pour le creusement du tunnel, la galerie d’injection, la ligne de métro HCL, la centrale de coulis SCL, et l’emprise de stockage des déblais / Main worksite at Finsbury Circus, indicating main access shaft for tunnelling, grouting adit, HCL metro line, SCL batching plant, and spoil handling area / stockpile.

Géologie / GeologyTerrain artificiel / Made groundDépôts de terrasse fluviale / River terrace depositsArgile de londres / London clayGroupe lambeth / Lambeth groupSables thanet / Thanet sands


CHANTIERS/WORKSITES

2.2 - Quantités de travaux

À ce jour, un total d’environ 6500 m3

de coulis a été injecté pour le

contrôle des affaissements, sur un

total prévu de presque 8000 m3 (voir

ci-après). Une injection de coulis de

pré-conditionnement a été initialisée

en 2012, et un coulis compensatoire

actif a été injecté tout au long de

la durée des travaux de percement

de tunnels, dont la réalisation est

presque achevée. Les zones finales

et les plus critiques du processus

de creusement seront excavées en

2015, et ces zones incluent l’as-

cension des escaliers mécaniques

depuis le niveau du tunnel principal

afin de connecter la nouvelle partie

de la station à l’actuelle à la surface

de la rue.

WhitechapelForage :

• 64 No. Tubes-à-manchettes (TaMs);

3214 m installés

• Superficie de 3,775 m2 d’injection

de coulis :

Pré-conditionnement : 66m3 de

coulis injecté

• Coulis de compensation active :

162 m3 de coulis injecté

• Coulis de soulèvement : 223 m3 de

coulis injecté

Liverpool StreetForage :

• Sortie est: 121 No. TaMs; 5751m

installés

• Sortie ouest : 118 No. TaMs;

6217m installés

• Blomfield : 48 No. TaMs; 1785 m

installés

• Surface traitée de 26,542 m2 tous

coulis confondus

Coulis (à mi-2015):

• Pré-conditionnement : 261 m3 de

coulis injecté

• Coulis de compensation active :

2,335 m3 de coulis injecté

• Coulis de soulèvement : environ

5 000 m3 de coulis injecté

Figure 8a, 8b - Opérations de forage et d’injection de coulis dans la galerie / Drilling and grouting operations in the grouting adit.

Figure 9a - Puits d’accès à Finsbury Circus (notez la galerie d’injection à mi-hauteur), et 9b forage de décompression / 9a - Access shaft at Finsbury Circus (note grout adit at mid-depth), and 9b - depressurisation drilling.

Figure 7 - Vue latérale de la galerie d’injection et de l’ensemble des forages ainsi que la zone de traitement du sol à Electra House / Lateral view of grout galley and borehole arrays, and ground treatment array at Electra House.


CHANTIERS/WORKSITES

2.3 - Surveillance

Grâce à sa collaboration étroite avec

les partenaires BBMV et l’équipe

d’ingénieurs géotechniciens, Sol-

Data a été en mesure de mettre

en place un système sophistiqué

d’instruments et de points de

référence permettant, via leur base

de données GEOSCOPE WEB, une

surveillance à distance et à accès

multiples des mouvements des

structures à mesure que les travaux

avancent. Cela permet de prendre

des décisions en toute connaissance

de cause concernant les travaux

de creusement et d’injections de

compensation. À ce jour, les mou-

vements de la ligne Hammersmith

& City ainsi que les bâtiments de la

zone de Finsbury Circus continuent

d’être bien contrôlés grâce aux

injections de compensation, toutes

les infrastructures étant maintenues

dans les limites prédéfinies de tolé-

rance de mouvements.

Depuis plus de 30 ans, le Groupe

Bachy Soletanche a développé des

outils et logiciels de conception,

contrôle, surveillance, et analyse

concernant les travaux d’injection.

Ceux-ci commencent avec un

programme de modélisation en 3-D

des structures et installations exis-

tantes, de la géologie, de l’ensemble

des forages, et de la géométrie

des zones d’injections. D’autres

éléments de la suite de logiciels

traitent du pilotage automatique de

la pompe d’injection et de l’obser-

vation en temps réel des données

d’injection de coulis, l’établisse-

ment d’une base de données sur

laquelle des paramètres d’injection

peuvent être programmés et dont

les données d’injection peuvent

être recueillies et analysées, et une

interface graphique sur laquelle les

données d’injection peuvent être

présentées graphiquement pour une

analyse rapide et simulation par les

ingénieurs en charge des travaux

d’injection.

Ces programmes ne sont pas

seulement rentables au plan de la

réduction des moyens de gestion

et de contrôle sur le terrain ; ils

permettent également à l’équipe

sur place d’avoir un très haut degré

de contrôle sur les tassements dus

au creusement des tunnels ainsi

que sur les opérations de réduction

de ces tassements de terrain. Ils

apportent aussi un cadre de réfé-

rence logique pour l’enregistrement

et l’analyse des mouvements struc-

turels et fournissent la traçabilité

et la visibilité nécessaires qui sont

essentielles pour le Client, lui per-

mettant de démontrer la qualité du

contrôle des opérations de creuse-

ment du tunnel aux tierces parties

intéressées. (Figure 10).

Au cours des 10 dernières années

Bachy Soletanche s’est consacré,

en particulier, au développement de

COGNAC, un logiciel de conception

spécifiquement configuré pour

grouting works. To date, movement of the Hammersmith & City metro line and the specified buildings within Finsbury Circus continue to be well controlled by compensation grouting; with all structures being held within specified tolerance.

For over 30 years Bachy Soletanche have been developing design, control, monitoring, and analysis tools and software for grouting works. These commence with a programme for 3-D modelling of existing structures and utilities, the geology, the borehole array, and the injection geometry. Other elements of the software suite deal with the computer piloting of the grout pump and real-time observation of grouting data, the establishment of an injection database where injection parameters can be programmed and injection data can be collected and analysed, and a graphical interface where injection data can be presented graphically for rapid analysis and simulation by the grouting engineer.

These programmes are not only cost

effective in reducing technical and management resource on site, but allow the site team to have a very high degree of control of the tunnelling induced settlements and the settlement mitigation operations. They also pro-vide the logical reference framework for recording and analysing structural movements and providing the neces-sary traceability and visibility which are essential for the Client to demons-trate the control of the tunnelling operations to third party stakeholders. (Picture 10). Over the past 10 years Bachy Sole-tanche has, in particular, been deve-loping COGNAC, a design software package specifically configured for compensation grouting. This program models each individual element of the tunnel advance in 1m increments, and together with the established geotech-nical parameters for the soil, and the tunnelling contractor's predictions for the percentage of face loss, generates a settlement contour plot for each indi-vidual tunnel advance. The settlement contours, combined with accurate XYZ

Figure 10 - Injection de coulis et poste de contrôle dans la galerie d’injection / Grout injection and monitoring control station in the grouting adit.

Fenêtre sur la galerie d’injection de coulis / Window onto grouting gallery

Communication par radio / Radio communications

Ordinateur avec accès au logiciel spice (montrant l’injection) / Spice computer (showing injection)

Fiches de vérification manuelle (système de sauvegarde) / Manual check-sheets (back-up system)

Ordinateur avec accès au logiciel geoscope web (identique à surface office) / Geoscope web computer (identical to surface office)

Logiciel visu spice / Visuspice


CHANTIERS/WORKSITES

les injections de compensation.

Ce programme modélise chaque

élément individuel de l’avancement

du tunnel par segments de 1m, et

conjointement avec les paramètres

géotechniques définis pour le sol,

ainsi que les prévisions du pour-

centage de surcoupe établies par

l’entreprise en charge du creuse-

ment du tunnel, il génère un tracé

de contours de tassement pour

chaque segment de l’avancement

du tunnel. Les contours des niveaux

de tassement, combinés avec des

coordonnées XYZ pour chacun des

points d’injection permettent aux

programmes d’injection de coulis

d’être préparés à l’avance, prêts à

être activés dès le démarrage d’un

segment. Cette méthode de prédic-

tion permet d’injecter le coulis de

compensation le plus tôt possible,

et aide à minimiser les tassements

et, par conséquent, elle permet

de minimiser les déplacements

différentiels cycliques ainsi que les

variations de contrainte suscep-

tibles de causer des dommages aux

structures avoisinantes. (Figure 11).

Un des éléments clés de tout projet

d’injection de compensation, étant

donné que les injections s’effec-

tuent en parallèle avec d’autres

activités, est la coordination entre

l’entreprise en charge du creuse-

ment du tunnel, l’ingénieur respon-

sable de la surveillance, l’entreprise

pour les travaux d’injection, le client

et autres parties intéressées. Une

réunion quotidienne est essentielle

pour s’assurer que toutes les

activités sont coordonnées et que

chaque entrepreneur connaît les

activités en cours à proximité de

son propre champ d’action de façon

à éviter des conflits entre activités

différentes, qu’ils soient d’ordre

logistique ou technique.

À chaque réunion quotidienne,

toutes les parties font un compte

rendu de leur activité au cours des

dernières 24 heures et présentent

leur programme pour les 24 heures

suivantes afin que tous puissent

donner leur accord. Pour que la

réunion puisse être menée effica-

cement, l’ingénieur en charge des

injections de compensation devra

résumer graphiquement ses opé-

rations et propositions permettant

une compréhension rapide de la

situation et une appréciation des

propositions de travaux à venir.

(Figure 12).

2.4 - Éléments clés de l’injection de compensation

Lorsqu’elle est soigneusement

planifiée et exécutée, l’injection de

compensation peut être un outil

extrêmement puissant pour aider à

la réalisation de projets complexes

de tunnels dans un environnement

urbain. A plusieurs occasions où

l’injection de compensation a été uti-

lisée, il aurait été impossible d’effec-

tuer les travaux sans cette technique,

ou alors des moyens alternatifs

auraient été trop coûteux, rendant le

rendant le projet non rentable.

coordinates for each of the injection ports allows the active compensation grouting programmes to be prepared in advance ready to be activated upon commencement of the tunnel element in question. This predictive approach enables active compensation to start at the earliest possible moment, helps minimise the migration of relaxation to the surface, and consequently, minimises the cyclical differential displacements and stress variations which generate damage to structures.(Picture 11).

One of the key elements of any com-pensation grouting scheme, because the injections are running in parallel with other activities, is the daily mee-ting between the tunnelling contractor, monitoring contractor, grouting contractor, client, and other interested parties. This daily meeting is essential to ensure that all activities are coordi-nated and each contractor understands what work is taking place in the vicinity of his own operations so that clashes between activities, whether logistical or technical, can be avoided.At the daily meeting all parties report on the activity for the previous 24 hours

and present their programme for the succeeding 24 hours so that approval can be gained from all parties. In order for the meeting to be conducted efficiently, the compensation grouting engineer must summarise graphically his operations and proposals to enable a rapid understanding of the current situation and an appraisal of the proposals for future work. (Picture 12).

2.4 - Key elements of compensation grouting

Carefully planned and executed, compensation grouting can be an extremely powerful tool to assist in delivering complex tunnelling projects in an urban environment. On many occasions where compensation grou-ting has been used it may have been impossible to construct the works without this technique, or alternative means may have been prohibitively expensive, making the development non-viable.

Compensation grouting has been carried out with success on many sites in Europe and North America, proving itself to be a flexible process which

Figure 11 - Représentation graphique du programme COGNAC en parallèle avec l’avancement du tunnel / Graphical representation of COGNAC programme in parallel with tunnel advance.


CHANTIERS/WORKSITES

L’injection de compensation a été

mise en œuvre avec succès sur

un grand nombre de chantiers en

Europe et en Amérique du Nord,

s’avérant être une approche flexible

qui peut s’adapter aux change-

ments intervenant dans les projets

et programmes de construction.

Cependant, sur tous les projets, les

dispositions principales relatives

aux injections de compensation

doivent être prises en considération

dès le départ, afin d’être inclues

dans la conception, la program-

mation et la conduite globale des

travaux. Afin de mener à bien un

chantier d’injection de compensa-

tion, les éléments clés doivent être

planifiés à l’avance et doivent être

en place avant que toute activité de

construction susceptible d’entraîner

des tassements de terrain ne soit

mise en œuvre, de telle sorte que

les dispositions pour les injections

de compensation fassent partie

intégrante du projet. L’installation

et la planification de ces travaux, la

surveillance de l’état des structures

ne peuvent pas être ajoutés au pro-

jet après coup : il n’y aurait simple-

ment plus le temps ou l’accessibilité

nécessaires pour mettre en œuvre

un programme efficace une fois

le chantier de tunnel démarré et

alors que les tassements de terrain

auraient commencé à se développer

en surface.

can adapt to changes in the construc-tion design and programme. However, the basic provision for compensation grouting on any project must be consi-dered from the outset, to be included in the global design, programming,

and concept for the works. The key elements for delivering compensation grouting must be planned early and be in place before any settlement-in-ducing construction commences so that the provision for compensation grouting must be an integral part of the overall project. The installation and planning of compensation grou-ting works, the essential structural monitoring, cannot be added in to the project as an afterthought – there would simply be no time or access to implement a successful programme once construction starts and surface settlement begins develop.

Figure 12 - Extrait d’un programme de réunion technique quotidienne exposant en détail les travaux prévus pour les prochaines 24 heures / Extract from daily technical meeting - detailing the work programme proposed for the following 24 hours.

Figure 13 - Exemple de rapport quotidien indiquant les injections

et les réactions en surface au cours des dernières 24 heures /

Example of daily report indicating injections and surface response over

the previous 24 hours.

CROSSRAIL C510 - WHITECHAPEL & LIVERPOOL STREET STATION TUNNELSLiverpool street – conduits d’accès géotechniques / Geotechnical AditsRapport cumulatif / Cumul report Instrumentation de surveillance en surface et en sous-sol / Volume injecté pour cumul : 6521.43 l Surface & basement monitoring instrumentation Grounted volume for Cumul: 6521.43 l Ensemble du site / Whole site Base de contours / Basis of contours: Poste de nuit du 08/11/12 moins poste de nuit du 07/11/12 Volume: Nightshift of 08/11/12 minus nightshift of 07/11/12 Coupe / Cut: 6929 l c.à.d. médiane du 08/11/12 19:00hrs au 09/11/12 07:00hrs moins Remplissage / Fill: 14035 l i.e. median of 08/11/12 19:00hrs to 09/11/12 07:00hrs minus médiane du 07/11/12 19:00hrs au 08/11/12 07:00hrs median of 07/11/12 19:00hrs to 08/11/12 07:00hrs

Méthode géostatique de krigeage utilisée pour établir les contours / Soulèvement maximal / Kriging method used to establish contours Maximum heave: 1,8mm

Légende / Key :`

Cumul de coulis injecté /cumul ground injected

RP SHR LP LC LB RL

Aucune mesure affichée /No reading

Données rejetées /Discarded data

Les

vale

urs

posi

tives

indi

quen

t le

soul

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Po

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Ne

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dica

tes

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emen

t (m

m)

Injection de coulis de correction /Corrective GrountingGJ25 - GJ27


CHANTIERS/WORKSITES

L’injection de compensation peut

s’avérer être une technique coûteuse

à mettre en œuvre, et par conséquent,

lors de la phase de planification du

projet, d’autres alternatives possibles

doivent être envisagées puis soit

rejetées soit adoptées à la place

des injections de compensation.

L’application de ce procédé et son

acceptation par le client dépendent

de la possibilité de fournir ainsi

des solutions économiques pour

le projet. À la station Whitechapel,

des méthodes alternatives ont été

employées sur certaines structures,

y compris le vérinage de colonnes

sur la structure en acier d’un parking

à plusieurs niveaux, des micropieux

sous un centre sportif scolaire, et

même aucune mesure n’a été mise

en œuvre dans le cas d’un immeuble

résidentiel pour lequel seuls des

dommages esthétiques avaient été

prédits ; la solution choisie dans le

cas de cet immeuble a été d’inclure

dans le projet les coûts des travaux

de réparation et de réfection éven-

tuels une fois le projet achevé.

3 - Travaux complémentaires

Dans le cadre des travaux à la station

Liverpool Street, Bachy Soletanche

a également mis en œuvre un

programme intensif d’injection de

coulis d’imprégnation sur le chantier

d’Electra House, qui est situé entre

Finsbury Circus et le chantier de

Moorgate. Le but de l’imprégnation

de coulis est de consolider les dépôts

de Terrasse Fluviale qui se trouvent

directement au-dessus de l’Argile de

Londres et directement au-dessus

du tunnel du futur escalier méca-

nique qui sera construit par BBMV

en 2015.

Le tunnel de l’escalier mécanique

rejoindra les tunnels des voies de

Liverpool Street au nouvel espace

de vente de billets de la ligne Cross-

rail en cours de construction par

d’autres intervenants à Moorgate,

et sera en partie excavé en amont

depuis la couche d’Argile de Londres

jusqu’aux sables et graviers très

perméables de la Terrasse de Gra-

viers. L’escalier mécanique passera

juste 2m au-dessous d’un collecteur

majeur, 4m au-dessous du sous-sol

d’un bâtiment sensible et important,

et 5m au-dessus des tunnels de la

ligne de métro Nord (« Northern

Line »). L’injection de coulis dans les

dépôts de Terrasse Fluviale est une

condition préalable au creusement

de tunnel afin d’assurer que le

futur escalier mécanique à niveau

peu profond puisse être excavé en

toute sécurité et afin de garantir

que le mouvement des structures

dans la zone d’influence du tunnel

soit maintenu dans des limites

acceptables. Au terme du processus

d’injections d’imprégnation, une

voûte-parapluie sera construite au

niveau de la couronne du futur tunnel

afin de fournir un support additionnel

pour les travaux de construction de

l’escalier mécanique. Une fois les

travaux de consolidation et de tubes

foncés achevés, l’excavation pourra

commencer avec cette protection

supplémentaire fournie par le réseau

d’injections de compensation.

(Figure 14a et 14b).

Les travaux d’injections de com-

pensation aux stations Liverpool

Street, Whitechapel et Bond Street

ont été un véritable succès quant à

la limitation des déplacements de

surface, suffisamment pour mainte-

nir les structures, infrastructures et

services utilitaires dans les limites de

tolérance prédéfinies, et ont permis

également la consolidation du terrain

après excavation afin d’éviter un tas-

sement à long terme. Ce tassement

à long terme est actuellement traité

sur les bâtiments au cas par cas et

cela continuera d’être le cas dans les

mois à venir.

Compensation grouting can be an expensive technique to implement, and therefore at the project planning stage other viable alternatives must be considered in full and either rejected, or adopted in place of, compensation grouting. The future application of this process and acceptance by the client depends on providing visible cost-effective solu-tions for the project. At Whitechapel station alternative works have been used on certain structures, including column jacking on the steel frame of a multi-storey car park, mini piling to the local sports centre and school, and even no action at all in the case of an apartment block predicted to suffer only light cosmetic damage. The solution in the case of the apartment block was to build into the project the cost of the repair and remedial works once project is complete.

3 - Complementary works

Within the works for Liverpool Street station, Bachy Soletanche has also implemented an intensive programme of permeation grouting at the Electra House site, which is located between Finsbury Circus and the neighbouring Moorgate Box site. The purpose of the permeation grouting is to consoli-date the River Terrace deposits which lie directly above the London Clay and directly above the future escalator tunnel which BBMV will construct in 2015.

The escalator tunnel will connect the Liverpool Street platform tunnels to the new Crossrail ticket hall being constructed by others at Moorgate, and will in part be excavated uphill from within the London clay and into the highly permeable sands and gravels of the Terrace Gravel horizon. The escalator will pass just 2m below a major trunk sewer, 4m below the basement of a sensitive and important

building, and 5m above the existing Northern line to tunnels. Grouting of the River Terrace deposits is therefore a prerequisite to tunnelling to ensure the future shallow level escalator can be mined in complete safety and to ensure movement of structures within the zone of influence of the tunnel is maintained within acceptable tolerance. On completion of the permeation grouting a pipe arch will be constructed above the crown of the future tunnel to provide further support to the escalator works. Once the consolidation and pipe roofing works are completed, tunnelling will commence with the additional pro-tection provided by the compensation grouting array. (Pictures 14a, 14b). The compensation grouting works at Liverpool Street, Whitechapel, and Bond Street station have been extre-mely successful in limiting surface displacements sufficiently to maintain structures, infrastructure, and utilities within specified tolerances, and also allow for post-excavation consolida-tion of the ground to avoid long-term consolidation settlement. This long-term settlement is being addressed on a building by building basis and will continue during the coming months.

Throughout the C510 and Bond Street works the two Joint Ventures have received a number of commendations, including Considerate Constructors National Award. The judges praised the works at C510 for displaying the highest levels of consideration towards the public, its workforce and the environment through adherence to the Scheme’s five-point Code of Considerate Practice, namely:• care about appearance • respecting the community • protecting the environment • securing everyone’s safety • valuing their workforce

The success of the Crossrail C510

TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°251 - Septembre/Octobre 2015338

CHANTIERS/WORKSITES

Sur l’ensemble des travaux du projet

C510 et de la station Bond Street les

deux groupements d’entreprises ont

reçu un certain nombre de distinc-

tions, dont le Prix national de l’en-

trepreneur pour la prévention (Consi-

derate Constructors National Award).

Les juges ont fait l’éloge des travaux

effectués par les entreprises sur le

projet C510 pour avoir démontré un

niveau élevé de prise en compte du

public, de sa main-d’œuvre et de

l’environnement par leur adhésion

aux cinq points du Code de Bonne

Pratique du Projet, à savoir:

• L’attention portée à la présentation

• Le respect pour la communauté

• La protection de l’environnement

• La sécurité à tous les niveaux

• La valorisation de la main-d’œuvre

Le succès du projet Crossrail C510

sera mesuré à l’aune de nombreux

indicateurs, mais en définitive,

la réalisation de tunnels en toute

sécurité, au niveau de qualité requis,

dans les délais et budget fixés, tout

en contrôlant et surveillant les tasse-

ments de terrain dus à l’excavation,

reste le principal objectif. t

Figures 14a, 14b - Excavation de l’escalier mécanique dans Moorgate box, entre l’égout collecteur et la ligne de métro Northern Line / Escalator excavation breaking into Moorgate box, between trunk sewer and Northern Line metro.

project will be measured against a wide range of indicators but ultima-tely completing the tunnels safely, to the required quality, on programme and to budget, while controlling and managing tunnel induced settlement from a ground engineering perspec-tive, are the primary goals. t

Caisson Moorgate / Moorgate boxMur et Structure de Grue à portique / Dwall and Crane Gantry structure Electra House - Sous-sol de NEXT /

Electra House - NEXT Basement

Caisson Moorgate et Electra House Réseau d’imprégnations de coulis / Moorgate Box and Electra House Permeation Grouting Arrays

Collecteur de Goswell Street / Goswell Street Sewer

Tunnels de la ligne de métro Northern Line en service / Northem Line Running Tunnels

Terrain artificiel / Made Ground

Dépôts de Terrasse Fluviale / River Terrace Deposits

Argile de Londres/ London Clay (LC)

1m de bordure avec LC / 1m LC boundry

Tunnels de la ligne de métro Hammers-mith & City Line en service / Hamersmith

& City Line Running Tunnels


TECHNIQUE/TECHNICAL

Réflexions générales sur le comportement et la conception des grandes cavernes souterraines

General considerations regarding the behaviour and design of large underground caverns

De grandes cavernes souterraines

continuent à être creusées dans le

monde dans des massifs rocheux

et à des profondeurs souvent de

plusieurs centaines de mètres. Ces

ouvrages sont souvent associés

à des aménagements hydroélec-

triques, en particulier à des Stations

de Transfert d’Energie par Pompage

(STEP), qui nécessitent d’installer

pour des fonctions de pompage, le

matériel électromécanique en pro-

fondeur par rapport au niveau aval.

Mais ces grandes cavernes pro-

fondes peuvent aussi avoir d’autre

finalités, avec des fonctions de stoc-

kage et de protection militaires, ou

encore pour abriter des expérimen-

tations scientifiques comme dans le

tunnel du Fréjus, Super-Kamiokande

au Japon [Yamatomi 1999], avec

une caverne de 40 m de portée à

1000 m de profondeur, ou encore

les cavernes du projet CERN-LHC

au début des années 2000 [Laigle

2000 ; Laigle 2001].

Throughout the world, large under-ground caverns are still being exca-vated in rock formations at depths of up to several hundred metres. These structures are often connected to hydroelectric developments, par-ticularly Energy Transfer Pumping Stations (‘Stations de Transfert d’En-ergie par Pompage’, STEP). Pum-ping operations call for electrical and mechanical equipment to be installed at a considerable depth compared to the upstream level. However, large deep-level caverns may also have other purposes: storage, military protection, or the accommodation of scientific experiments, as in the Fréjus tunnel, Super-Kamiokande in Japan [Yamatomi 1999] (with a 40 m-span at a depth of 1000 m), or the CERN-LHC project caverns of the early 2000s [Laigle 2000; Laigle 2001]. Tunnels and galleries are linear struc-tures with near-circular cross-sections that are ideal for underground works. By contrast, large caverns present a

number of high specific characteristics:• Their geometry is seldom circular,

and cannot generally be described as optimum in terms of under-ground stability criteria. They often feature linings rising to a great height that are flat, or sometimes only very slightly curved.

• The relevant dimensions are usually in the tens of metres, be it the span of the roof or the height of the cavity. Spans may vary from 10 m up to 30 m. In some rare instances, they may be larger still, for instance the Olym-pic cavern in Gjovik, Norway, with a span of 61 m.

• They are often located at conside-rable depths, ranging from tens to hundreds of metres – most of them, fortunately, in high-quality rock for-mations.

• In the light of their dimensions and geometry, it is very rare for them to be able to have rigid support or lining structures such as arch profiles or concrete coatings. As a

Par rapport à des tunnels ou gale-

ries, ouvrages linéaires présentant

des sections transversales pouvant

se rapprocher du cercle, forme op-

timale dans les ouvrages souter-

rains, les grandes cavernes ont en

commun des caractéristiques bien

spécifiques :

• Des géométries qui ne sont que

très rarement circulaires, et qui

ne peuvent généralement pas être

qualifiées d’optimales vis-à-vis

des critères de stabilité en souter-

rain. Elles présentent souvent des

parements plans sur de grandes

hauteurs, ou avec occasionnelle-

ment des courbures très faibles.

• Des dimensions généralement

décamétriques, que ce soit sur la

portée de la voûte ou sur la hauteur

de la cavité. Les portées peuvent

varier entre une dizaine et une

trentaine de mètres. Dans de rares

exceptions, elles peuvent être

beaucoup plus grandes, comme ce

fut le cas de la caverne olympique

François LAIGLEEdF, CIH


TECHNIQUE/TECHNICAL

de Gjovik en Norvège, avec une

portée de 61 m.

• Elles sont souvent localisées à de

fortes profondeurs, de quelques

dizaines à quelques centaines de

mètres, heureusement, dans leur

grande majorité, dans des massifs

rocheux de bonne qualité.

• Compte tenu de leurs géométrie et

dimensions, elles ne peuvent que

très rarement être soutenues par

des structures de soutènement ou

de revêtements rigides (cintres,

revêtements en béton). Ceci im-

pose souvent l’utilisation de sou-

tènements légers, ce qui revient

implicitement à compter sur le

massif rocheux pour assurer sa

propre stabilité.

• Il existe de nombreuses connections

entres les cavernes et les galeries

adjacentes d’accès, d’amenée,

d’évacuation, générant de nom-

breuses intersections d’ouvrages

de dimensions très différentes.

• Elles nécessitent des méthodes

de creusement en section divisée,

avec des phasages d’excavation

souvent complexes, basés à la fois

sur une recherche d’optimisation

des méthodes et cadences, mais

aussi sur des considérations géo-

techniques relatives aux condi-

tions de stabilité des ouvrages en

phase provisoire.

• Ce sont des ouvrages qui ne

sont généralement pas très longs

(quel ques centaines de mètres), et

donc moins sujets à des variations

et hétérogénéités de la géologie.

Ces quelques caractéristiques mon-

trent que les grandes cavernes sont

des ouvrages à part entière dans le

monde des travaux souterrains, et

qu’elles doivent être conçues selon

des critères spécifiques pouvant

s’écarter de ceux retenus pour les

ouvrages linéaires.

Cet article a pour vocation de pré-

senter quelques réflexions sur la

conception de ces cavernes, en par-

ticulier de rappeler quelques grands

principes à intégrer dans le cadre

des études de tels ouvrages, et de

présenter les approches de dimen-

sionnement les plus usuelles. Ces

propos seront illustrés par quelques

études récentes menées par EDF

dans le cadre du développement de

nouveaux projets EDF, mais aussi

dans le cadre de prestations d’as-

sistance pour d’autres Maitres d’Ou-

vrages à l’international, concernant

des cavernes en cours de creuse-

ment ou en projet.

Expérience des grandes cavernes hydroélectriques à EDF

EDF exploite aujourd’hui environ

37 aménagements présentant des

cavernes souterraines abritant des

turbines ou turbines-pompes, sous

des charges hydrauliques variant

d’une cinquantaine de mètres à

1200 m pour l’usine de la Bathie.

Ces ouvrages ont été creusés dans

des faciès géologiques variés, de-

puis des milieux cristallins de type

granites ou amphibolites, jusqu’à

des configurations moins favorables

comme des marnes ou des schistes

houillers.

Figure 1 - Coupe de la caverne du Sautet / Sautet cavern (cross-section) - France.

result, lightweight supports are often called for, the implication being a dependency on the rock formation to provide its own stability.

• There are many connections between caverns and adjacent access, supply, and discharge galleries, resulting in a large number of intersections between structures of highly different dimensions.

• These call for split-section excava-tion methods, with excavation pha-sing that is often complex, based both on the search for the best pos-sible methods and rates of progress, and on geotechnical considerations relating to the stability of structures during the temporary phase.

• Such structures are not usually very long (typically several hundred metres) and therefore less subject to geological variations and diversity.

This brief overview of characteristics shows that in the world of underground works, large caverns are structures in their own right, and that they must be designed according to specific criteria that may be very different from those adopted for linear structures. This article is designed to present some thoughts on the design of these caverns and in particular to review a number of broad principles to be incorporated in

the design of such structures, as well as presenting the most widely used design approaches. It is illustrated by a number of recent studies conducted by EDF in the development of new EDF projects, and others forming part of consultancy work for other inter-national Clients, for caverns that are currently projected or being excavated.

Experience from large hydroelectric caverns for EDF

At present, EDF operates some 37 structures involving underground caverns housing turbines or pump turbines, subject to hydraulic loads ranging from some 50 m to 1200 m for the La Bathie power station in Savoie. These structures have been excavated in a variety of geological facies, ranging from granite or amphibolite crystalline environments through to much less favourable configurations involving marl or coal shale. These caverns have spans ranging from 10-25 m (in the case of the Mon-tézic cavern), with the exception of the Sautet power station (figure 1), which has a width of 36.5 m, but a height of only 25 m, giving it a geometry similar to that of a metro station. The oldest

Figure 2 - Coupe de la caverne de Brommat I / Brommat I cavern (cross-section) - France.


TECHNIQUE/TECHNICAL

cavern is Brommat I (figure 2), exca-vated in 1933 in granite, with a width of over 21 m. Most of these caverns, excavated in good-quality formations, have been constructed using side walls with little support, but very often with lightly rein-forced concrete arch linings, designed to take on the vertical loads and spread them to the roof supports. One such example is the Sisteron cavern (figures 3 and 4) excavated in the mid-1970s in

a marly formation, for which the only support was bolts, sprayed concrete and some prestressed anchors ins-talled on the side walls.

Ces cavernes ont des portées variant

d’une dizaine de mètres jusqu’à

25 m, dans le cas de la caverne de

Montézic, si on fait exception de

l’usine du Sautet (figure 1) qui a une

largeur de 36,5 m, mais une hau-

teur de seulement 25 m, ce qui lui

confère une géométrie proche d’une

station de métro. La plus vieille ca-

verne est celle de Brommat I (figure

2), creusée en 1933 dans des gra-

nites, d’une largeur de plus de 21 m.

La plupart de ces cavernes, creu-

sées dans des massifs de bonne

qualité, a été réalisée avec des

longpans faiblement soutenus mais

présentent très souvent un revête-

ment en voûte en béton faiblement

armé, conçu pour reprendre les

charges verticales en les repor-

tant vers les appuis de voûte. Un

exemple est la caverne de Sisteron

(figures 3 et 4), creusée au milieu

des années 70 dans un massif mar-

neux, pour laquelle seul un soutène-

ment par boulons, béton projeté et

quelques tirants précontraints avait

été installés en longpans.

Jusqu’à présent, seule la caverne de

Montézic (figures 5 et 6), réalisée au

début des années 80, ne présentait

pas de revêtement en voûte et une

recherche d’optimisation de la géo-

métrie a été faite afin d’assurer sa

stabilité définitive sur la base d’un

système de boulonnage et de béton

projeté.

Les cavernes actuellement en cours

de réalisation dans le cadre d’un

projet sous Maitrise d’Ouvrage EDF

sont celles de l’aménagement de

Romanche-Gavet. Les excavations

des 2 cavernes sont en cours de fi-

nalisation, avec une portée de 19m

pour la caverne abritant les turbines

et de 15 m pour celle abritant les

transformateurs. Ces 2 ouvrages

sont excavés dans un massif d’am-

phibolite, présentant de bonnes

caractéristiques mécaniques, et la

stabilité de l’ouvrage est assurée

par un système de soutènement

définitif composé de boulons et de

béton projeté.

Figure 3 - Coupe type de la caverne usine de Sisteron / Sisteron power plant cavern: typical cross-section - France.

Figure 6 - Coupe type de la caverne de Montézic / Montézic cavern: typical cross-section - France.

Figure 5 - Vue de la caverne de Montézic / View of the Montézic cavern - France.

Figure 4 - Photo du creusement de la

caverne de Sisteron / Photo taken during

excavation of the Sisteron cavern - France.

To date, only the Montézic cavern (Aveyron) (figures 5 and 6), completed in the early 1980s, does not have any roof lining; studies were undertaken to have the best possible geometry in order to ensure definitive stability on the basis of a system of bolts and sprayed concrete.

There are caverns currently under construction with EDF as Client for the Romanche-Gavet development in Isère. Excavation of the two caverns is

currently being finalised: the caverns housing the turbines and transformers have spans of 19 m and 15 m respec-tively. These two structures are being


TECHNIQUE/TECHNICAL

Cette expérience acquise a été et

est mise au service d’autres Maitres

d’Ouvrages à l’International, pour

le développement de nouvelles

installations souterraines. A la fin

des années 90, EDF a été chargé

en partenariat avec le bureau bri-

tannique Knigh-Piesold des études

et de la maitrise d’œuvre complète

pour la réalisation des ouvrages du

lot 1 du projet CERN-LHC. Il s’agis-

sait de concevoir les structures sou-

terraines des futures installations

destinées à la détection du bozon

de Higgs. Les excavations les plus

grandes consistaient en 2 cavernes

imbriquées, de portées respectives

22 m et 34 m. Ces ouvrages étaient

creusés dans la molasse du bassin

Genevoix, à une centaine de mètres

de profondeur, dans des terrains

relativement hétérogènes, présen-

tant des horizons argilo-marneux

ayant de faibles caractéristiques

mécaniques, sensibles aux phéno-

mènes de comportement différé et

de gonflement. Les grandes dimen-

sions, la géométrie des ouvrages

et leurs proximités, le tout associé

à un état des contraintes initiales

défavorable, ont conduit à mettre en

œuvre pour les soutènements une

conception basée sur la Nouvelle

excavated in an amphibolite formation with good mechanical characteristics; stability of the structure is by means of a definitive support consisting of bolts and sprayed concrete.

Experience gained in this manner has been made available to other interna-tional Clients for the development of new underground installations. In the late 1990s, EDF was tasked, along with

Méthode Autrichienne (NATM) par-

ticulièrement bien adaptée dans ce

contexte des grandes cavernes. Le

soutènement, uniquement composé

de l’association de 20cm de béton

projeté et d’un système de bou-

lonnage passif à ancrage réparti, a

donné entière satisfaction.

Données statistiques sur lescavernes hydroélectriques

« International Water Power & Dam

Construction » a présenté en 2009

une synthèse des cavernes souter-

raines existantes ou en construc-

design firm Knight-Piesold, with com-plete project management and design work to build the CERN-LHC Work-package 1 structures. This involved designing the underground structures for the facilities designed to detect the Higgs boson. The largest excavations involved 2 interlocking caverns, with spans of 22 m and 34 m respectively. These structures were excavated in Geneva Basin Molasse at a depth of some 100 m, in relatively diverse soil featuring clay/marl horizons with poor mechanical characteristics and high sensitivity to delayed behaviour and swelling. The large dimensions of the structures, their geometry and proximity, and the initial unfavourable stress conditions, led to a concept based on the New Austrian Tunnel-ling Method (NATM) for the supports, particularly suited to this context of large caverns. The support, consis-ting solely of a combination of 20 cm sprayed concrete and a system of pas-sive bolting with distributed anchors, has proved wholly satisfactory.

Figure 7 - Vue de la caverne principale de Gavet en cours de creusement / View of the main Gavet cavern during excavation - France.

Figure 8 - Vue du creusement de la caverne UX15 du projet CERN-LHC / View of the excavation of CERN-LHC project cavern UX15 - Genève - Suisse.

Figure 9 - Vue du creusement de la caverne USA15 du projet CERN-LHC / View of the excavation of CERN-LHC project cavern USA15 - Genève - Suisse.


TECHNIQUE/TECHNICAL

tion, dans plus de 75 pays. Au total,

800 cavernes sont recensées. Une

brève analyse de cette base de don-

nées montre que :

• Indépendamment du type de ma-

chine installée, la portée des ca-

vernes évolue avec la puissance

unitaire, comme l’illustre la figure

10. Ainsi, pour des groupes de 100

à 200 MW, la largeur moyenne des

cavernes est de 20 à 22m.

• Sur 800 cavernes, seules 26, soit

moins de 4%, ont une portée su-

périeure ou égale à 30 m. Parmi

ces ouvrages, il convient de citer

la caverne des groupes du projet

de Nant de Drance (figure 11), en

Suisse, dont la construction s’est

terminée récemment, et qui at-

teint 32m de portée à son maxi-

mum, à plus de 600m de profon-

deur [Balmer 2013].

• La plus grande caverne hydroé-

lectrique recensée a une portée

de 35 m. Il s’agit de l’aména-

gement de Cirata, en Indonésie,

construit en 1985. Cette caverne

est réalisée dans des roches ba-

saltiques, à une profondeur de

l’ordre de 100 m.

• La profondeur moyenne de ces

cavernes sous le terrain naturel

varie entre quelques dizaines de

mètres et 700m environ (figure

11). Il n’apparaît pas de tendance

marquée entre la largeur des

ouvrages et leur profondeur, car

de nombreux paramètres entrent

en compte, et en particulier le

contexte géologique. Mais on

constate que pour des profon-

deurs dépassant 500m, les por-

tées se limitent généralement à

une vingtaine de mètres. Là aussi,

le projet de Nant de Drance appa-

raît comme exceptionnel pour ces

ouvrages souterrains, puisqu’il

s’agit d’une des rares cavernes

de plus de 30m de portée, locali-

sée à une telle profondeur. La plus

profonde, avec une dimension si-

milaire, est celle de Kannagawa,

au Japon, creusée dans des rhyo-

lites, d’une portée de 33 m, située

à une profondeur de 500 m.

Statistical data on hydroelectric caverns

In 2009, “International Water Power & Dam Construction” presented an overview of all existing underground caverns and those under construc-tion, in over 75 countries. In all, 800 caverns are listed. A brief analysis of this database reveals the following:• Independently of the type of

machinery installed, cavern span increases with unit power, as shown in figure 10. For 100-200 MW gene-rators, the average width is 20-22 m.

• Only 26 of the 800 caverns – less than 4% – have spans greater or equal to 30 m. These structures include the generator cavern for the

Nant de Drance project (figure 11), Switzerland, for which construc-tion was recently completed, with a maximum span of 32 m at a depth of over 600 m [Balmer 2013].

• The largest hydroelectric cavern listed has a span of 35 m: the Cirata development, in Indonesia, built in 1985. This cavern was constructed in basalt, at a depth of some 100 m.

• The average depth of these caverns beneath natural ground varies between a few tens of metres and some 700 m (figure 11). There does not seem to be any marked correla-tion between the width of structures and their depth; a large number of parameters are involved, in particu-lar the geological context. However,

Figure 10 - Evolution de la largeur de la caverne en fonction de la puissance unitaire / Cavern width vs. unit power.

Figure 11 - Evolution de la largeur de la caverne en fonction de la profondeur / Cavern width vs. depth.

Figure 12 - Vue de la caverne de Nant de Drance en cours de creusement / View of the Nant de Drance cavern during excavation - Suisse.

Puissance unitaire groupe MW / Generator unit power, MW

Larg

eur c

aver

ne m

/ Ca

vern

wid

th

Données mondiales / Worldwide data

Cavernes EDF / EDF caverns

Enreg. (données mondiales) / Log. (worldwide data)

Portée (m) / Span (m)

Prof

onde

ur (m

) / D

epth

(m) Tehri (India)

(NTPC)

Nant de Drance (CH)(Nant de Drance SA)


TECHNIQUE/TECHNICAL

Deux cavernes, n’apparaissant pas

sur ce graphe, ont une profondeur

de 1500 et 1600 m. Il s’agit des ca-

vernes de Tyin2 (Norvège) et d’Ardal

(Suède), donc très probablement

excavées dans des massifs rocheux

de très bonne qualité. Ainsi, des

cavernes hydroélectriques peuvent

effectivement être réalisées à très

forte profondeur, mais leur faisa-

bilité dépend en premier lieu de la

nature de la roche encaissante.

Les deux ouvrages cités précédem-

ment sont creusés dans des roches

compétentes. Est actuellement en

cours d’excavation la caverne de

Tehri, dans le nord de l’Inde, qui at-

teint 26 m de portée, sous 500 m de

profondeur, dans un massif de phyl-

lithes présentant des caractéristiques

mécaniques fortement anisotropes.

Sur le plan géologique et géotech-

nique, la plupart de ces ouvrages

sont excavés dans des massifs

rocheux qualifiés de « moyens » à

« bons », avec des indices Q-NGI va-

riant en moyenne entre 0.7 et 5, et

RMR de l’ordre de 40 à 60. De telles

caractéristiques permettent géné-

ralement d’envisager des soutène-

ments relativement souples, basés

sur l’association d’un boulonnage et

d’un béton projeté.

Seules quelques cavernes hydroé-

lectriques ont été creusées dans

des roches de très mauvaise qua-

lité. Ce fut le cas pour EDF lors de

la construction de l’aménagement

de la Saussaz. Cet ouvrage fut ex-

cavé en 1973 dans un massif de

schiste houiller du Briançonnais,

avec une largeur de 17m sous

200 m de couverture. Cet ouvrage

présenta rapidement, dés le début

des excavations, des convergences

importantes, nécessitant la mise en

œuvre de revêtements en béton très

épais, des butons entre parements,

et un phasage de creusement très

lent et complexe.

for depths in excess of 500 m, spans generally do not exceed 20 m or so. Here too, the Nant de Drance project appears as being exceptional for this type of underground structure, being one of the rare caverns with a span of over 30 m to be located at such a depth. The deepest, with similar dimensions, is that at Kan-nagawa, Japan, excavated in rhyo-lite, with a span of 33 m and located at a depth of 500 m.

Two caverns not shown on this graph have a depth of 1500 and 1600 m respectively. They are the Tyin2 cavern (Norway) and Ardal (Sweden), meaning that they are most probably excavated in very high-quality rock formations. It follows that hydroelec-tric caverns may indeed be built at very great depths, but their feasibility depends first and foremost on the nature of the surrounding rock.

The two structures mentioned above have been excavated in competent rock. By contrast, the Tehri cavern in northern India, with a span of 26 m and a depth of 500 m, is being excavated in a phyllith formation featuring highly anisotropic mechanical characteristics.

In geological and geotechnical terms, most of the structures are excavated in rock formations classified as “ave-rage” to “good”, with NGI-Q indexes ranging on average between 0.7 and 5, and an RMR rating of between 40 and 60. Such characteristics mean that relatively flexible support can gene-rally be used, based on a combination of bolting and sprayed concrete. Only a very few hydroelectric caverns have been excavated in very poor quality rock. One such example is the construction of La Saussaz for EDF. This structure was excavated in 1973 in Briançonnais coal shale (Savoie), with a width of 17 m beneath a 200 m overburden. Right from the start of excavation work, this structure fea-tured major convergence, requiring

Géométrie des caverneshydroélectriques

Sauf spécifications bien particu-

lières liée à leur destination, les

cavernes souterraines présentent

généralement des géométries élan-

cées, adaptées dans le cas des

ouvrages hydroélectriques au ma-

tériel électromécanique installé.

Ceci leur confère souvent des géo-

métries allongées dans la direction

verticale, avec des longpans plans

et de grandes hauteurs (plusieurs

dizaines de mètres en phase d’ex-

cavation).

La géométrie et les dimensions de

ces longpans sont défavorables

vis-à-vis des conditions de stabilité

de l’ouvrage. Zone décomprimée,

ces grands piédroits sont exposés

à un risque d’instabilité de dièdres

potentiellement de grande taille.

Exposés au champ des contraintes

horizontales, souvent plus élevées

que les contraintes verticales, ces

grands parements induisent des

reports de charge en voûte et en

radier. Si ces concentrations de

contraintes peuvent parfois néces-

siter un soutènement localisé du

radier [Laigle 2001], il est souvent

délicat de venir renforcer les sou-

tènements de la voûte s’il s’avère

que l’impact de ces contraintes

dans le massif a été mal évalué. Ce

sont enfin des zones où une « théo-

rique » zone « plastifiée » s’étendra

profondément dans le massif, étant

associée à des convergences plus

importantes qu’en voûte.

Considérer de telles géométries a

essentiellement pour but une re-

cherche de limitation des volumes

d’excavation, mais ne correspond

pas à une optimisation de la forme

vis-à-vis de critères géoméca-

niques. Relativement à ces consi-

dérations, il est alors préférable de

chercher à arrondir la forme de la

section transversale, en donnant

the use of very thick concrete linings, stays between linings, and extremely slow and complex excavation phasing. The geometry of hydroelectric caverns

Except in the case of a particular spe-cifications relating to their purpose, underground caverns generally feature tall, slim geometry, appropriate for the electrical and mechanical equipment installed in hydroelectric structures. This often results in a predominantly vertical structure, with flat side walls and considerable heights (several tens of metres during excavation).

The geometry and dimensions of these side walls are unfavourable in terms of structural stability. In areas of stress release, these large side walls are exposed to the risk of potentially large and unstable rock wedges. Exposed to the horizontal stress field, with stresses often greater than the vertical stresses, these large linings entail load distribution to the roof and floor. This concentration of stress may some-times require local support for the floor [Laigle 2001], but it is often difficult to reinforce the roof supports if it is found that the impact of this stress in the formation has been poorly evaluated. These are also areas in which a “theo-retical”, “plastified” zone will extend to a considerable depth in the formation, combined with greater convergence values than the roof.The main purpose of envisaging this type of geometry is to minimise exca-vation quantities, but this does not necessarily result in the ideal shape in terms of geo-mechanical criteria. As far as these considerations go, it is prefe-rable to attempt to round the shape of the transverse cross-section, making the side walls, and even the end-walls, concave. This is what was done in the main cavern at Nant de Drance, with the advantage that this minimised disruption in the stress field, reduced


TECHNIQUE/TECHNICAL

une concavité aux longpans, voire

aux tympans. C’est ce qui a été ré-

alisé pour la caverne principale de

Nant de Drance, avec comme avan-

tage de limiter la perturbation du

champ des contraintes, de réduire

les concentrations locales de ces

dernières, et de limiter les volumes

des dièdres potentiellement ins-

tables. Choisir une telle géométrie

a bien entendu un impact sur les

coûts, mais aussi sur la conception

interne du génie civil et des équipe-

ments de l’ouvrage.

Si cette évolution dans la forme

transversale des cavernes amé-

liore évidemment les conditions de

stabilité des ouvrages, il faut aussi

relativiser sa nécessité dans de très

nombreuses configurations, pour

lesquelles des longpans verticaux

restent une solution acceptable,

limitant les volumes d’excavation

et nécessitant des soutènements

similaires ou très légèrement ma-

jorés. Ces géométries sont à réser-

ver à des ouvrages excavés dans

des milieux présentant des faibles

caractéristiques mécaniques, po-

tentiellement convergents, ou alors

exceptionnels relativement au cri-

tère “Profondeur⊗Résistance⊗Dimen-

sions”.

Pathologies et mécanismesd’effondrement

Classiquement, comme tous les

ouvrages souterrains creusés dans

des massifs rocheux, les méca-

nismes de ruine potentiels associés

au comportement géomécanique du

milieu, sont pilotés soit par la rhéo-

logie du massif alors assimilé à un

milieu continu (ou continu « équiva-

lent »), soit par la structuration du

massif, en considérant alors le mi-

lieu comme discontinu et présentant

un comportement discret.

Identifier quel est le mode prépon-

dérant de comportement de l’ou-

vrage en phase d’excavation est

une étape indispensable de l’ana-

lyse, car cela conditionne bien sûr

les méthodes de calcul, mais aussi

et surtout le type de soutènement

qui sera mis en œuvre, sa justifica-

local concentrations of stress, and also minimised the size of potentially unstable rock wedges. Of course this choice of geometry had an impact on costs, as well as on the internal design of the structure’s civil engineering and equipment.

While this change to the transverse shape of caverns clearly improves the stability of the structures, it should be borne in mind that it is not strictly necessary in a great many configura-tions, in which vertical side walls are still an acceptable solution, minimising excavation quantities and calling for similar or only very slightly increased supports. This type of geometry should be used for structures excavated in potentially convergent environments presenting poor mechanical characte-ristics, or ones that are exceptional in terms of the “depth- strength-dimen-sions” criterion. Pathologies and collapse mechanisms

Typically, as for all underground struc-

tures excavated in rock formations, the potential collapse mechanisms relating to the geo-mechanical behaviour of the environment are governed either by the rheology of the formation, considered as a continuous medium (or ‘equiva-lent’ continuous), or by the structure of the formation, with the environment considered as discontinuous and exhi-biting discrete behaviour. Identifying which is the predominant mode of behaviour of the structure during excavation is a vital stage in analysis: naturally, this determines design methods, but also and more particularly the type of support to be used, design calculations, observation criteria, and the conditions and phasing for excavation; in short, the general design of the structure for its construc-tion phase.AFTES Working Group GT30 [AFTES 2011] has proposed a summary chart that offers an initial estimate of the pro-bable mode of behaviour, on the basis of two criteria:• The first criterion is geometrical, cor-

responding to the ratio Db/D: this is the ratio of the average dimensions of the blocks making up a rock for-mation Db to the principal dimension of the excavation D.

• A second, related criterion is the ratio σc/σmax, the ratio between the ground unconfined compressive strength (either the strength of the rock matrix σci, or the strength of the rock mass σcm) and the maximum initial stress in place σmax.

It can be seen that depending on the configuration encountered, essentially, three degradation mechanisms may develop, for each of which design cal-culations for the mode and dimensions of the support must be performed:• A discrete mechanism relating to

block instability, governed by the structure of the rock formation and existing families of discontinuity: this is generally encountered in the case of large caverns, often exca-

Figure 13 - Section de la caverne de Kops II (http://www.jaegerbau.com) / Part of the Kops II cavern - Autriche.

Figure 14 - Section de la caverne de Nant de Drance [Seingre 2011] / Cross-section of the Nant de Drance cavern - Suisse.


TECHNIQUE/TECHNICAL

tion, les critères d’auscultation, les

conditions et le phasage d’excava-

tion… donc finalement la concep-

tion générale de l’ouvrage en phase

de construction.

Le Groupe de Travail GT30 de

l’AFTES [AFTES 2011] a proposé

un graphe synthétique permettant

d’avoir une première estimation du

mode probable de comportement,

sur la base de 2 critères :

• Un premier critère géométrique,

correspondant au rapport Db/D,

entre la dimension moyenne des

blocs composant la masse ro-

cheuse Db et la dimension princi-

pale de l’excavation D.

• Un deuxième critère correspon-

dant au rapport σc/σmax, entre la

résistance en compression simple

caractéristique du massif (soit la

résistance de la matrice rocheuse

σci, soit la résistance de la masse

rocheuse σcm ) et la contrainte ini-

tiale maximale en place σmax.

Ainsi, en fonction de la configuration

rencontrée, 3 mécanismes de dé-

gradation peuvent, de façon relati-

vement schématique, se développer

et vis-à-vis desquels il faudra justi-

fier le mode et le dimensionnement

du soutènement :

• Un mécanisme discret d’instabi-

lité des blocs, piloté par la struc-

turation du massif rocheux et les

familles de discontinuités exis-

tantes, qui est celui généralement

rencontré dans le cas des grandes

cavernes souvent creusées dans

des massifs de bonne qualité. Il

faudra alors reconnaitre les fa-

milles principales de discontinui-

tés, et identifier les volumes po-

tentiellement instables.

• Un mécanisme, souvent plutôt lo-

calisé, de rupture fragile par écail-

lage, qui se développe dans des

massifs peu fracturés, une ma-

trice rocheuse rigide et résistante,

et des contraintes relativement

élevées. Ce mécanisme de dégra-

vated in good-quality formations. In such cases, the main families of dis-continuity must be surveyed, and the potentially unstable areas identified.

• A mechanism of fragile failure through spalling (often more loca-lised): this often develops in slightly fractured formations with a strong, rigid rock matrix, and relatively high stresses. This type of degradation mechanism is governed mainly by the rheology of the rock matrix and the predominant levels of stress adjacent to the structure. This sur-face degradation will be located mainly at the roof supports or at the crown itself, where ortho-radial stress is concentrated. According to Diederichs [Diederichs 2010], this type of mechanism will gene-rally develop if the GSI index is greater than approximately 65, fra-gility index ratings equivalent to the Hoek-Brown criterion ‘mi’ parameter are in excess of 20, and if the com-pression stresses exceed standard compression strength by any more than around 40%.

dation est alors essentiellement

régi par la rhéologie de la matrice

rocheuse et l’état des contraintes

régnant à proximité de l’ouvrage.

Cette dégradation de surface va

essentiellement se localiser au

niveau des appuis de voûte ou en

clé de voûte, zones de concentra-

tion des contraintes orthoradiales.

Ce type de mécanisme se déve-

loppera généralement, d’après

Diederich [Diederich 2010], pour

des indices GSI supérieurs à 65

environ, des indices de fragi-

lité assimilables au paramètre

mi du critère de Hoek et Brown

supérieurs à 20, et dès que les

contraintes de compression dé-

passent environ 40 % de la résis-

tance en compression simple.

• Un mécanisme associé à une

déformation généralisée du mas-

sif, se traduisant par des conver-

gences plus ou moins importantes.

Contrairement au mécanisme pré-

cédent qui était initié et régi par

le développement de fissures, ce

comportement est associé à un

• A mechanism associated with widespread deformation of the for-mation, resulting in varying degrees of convergence. Contrary to the preceding mechanism, which is initiated and governed by the deve-lopment of cracks, this behaviour is associated with plastic, and thus shear, deformation. This behaviour may be found in grounds with poor mechanical characteristics, subject to relatively high stress, and often in fairly anisotropic rock. If conver-gence becomes excessive, the fea-sibility of the cavern may be called into question.

It follows that design must take into account the mechanism(s) liable to be activated, and use appropriate design calculation methods.

Design calculation methods

The approach to the design and dimensioning of support for caverns follows on from identification of poten-

Figure 15 - Graphe provisoire établi par le GT30 de l’AFTES pour aider à l’identification des mécanismes probables de dégradation / Provisional chart drawn up by AFTES WG30 to help identify probable degradation mechanisms.

Indice de compétence du massif rocheux : Strength index of the rock mass

σcm____ σ0

Indice de compétence de la matrice rocheuse : Strength index of the rock matrix

σci____ σ0

Dim

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xcav

atio

n / E

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dim

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Dt

___ D

bComportement poussant

Mécanisme de cisaillement /

Squeezing groundShear mechanism

Conv

erge

nces

très

impo

rtant

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nt (7

)M

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Conv

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Comportement convergent / Convergent behaviour

Eboulement / Subsiding

Mécanisme de cisaillement / Shear mechanism


Mécanisme de blocs / Block mechanism

Absence de mécanisme de rupture / No failure mechanism

Ecai

llage

impo

rtant

(6) /

Lar

ge s

palli

ng

Faib

le é

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(6) /

Sm

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palli

ng

Comportement fragile (6) / Fragile behaviour

Mécanisme d’extension / Tensile mechanism

Continu équivalent /Equivalent continuity

σcm

Continu /Continuities

σci

Discontinu / DiscontinuitiesM

atrice rocheuse / Rock matrix: σ

ci & Caractéristiques des discontinuités /

Characteristics of discontinuities: JRC, JCS,…


TECHNIQUE/TECHNICAL

comportement plastique et donc à

des déformations de cisaillement.

Ce comportement peut se retrou-

ver dans des terrains présentant

de faibles caractéristiques méca-

niques, sous des contraintes re-

lativement élevées, souvent dans

des roches assez anisotropes.

Si les convergences deviennent

excessives, la faisabilité de la ca-

verne est alors remise en question.

C’est donc en fonction du ou des

mécanismes susceptibles d’être ac-

tivités que la conception devra être

menée, selon une méthodologie de

calcul adéquate.

Méthodes de calcul

De l’identification des mécanismes

de ruine potentiels découle la dé-

marche de conception et de dimen-

sionnement du soutènement des

cavernes. Il est bien évident que le

choix des outils de calcul, de la mé-

thodologie d’interprétation, et des

critères de conception, dépendra du

type de phénomène vis-à-vis duquel

le projeteur devra se protéger.

Les outils de calcul peuvent être re-

groupés en 3 catégories rattachées

à différents stades d’avancement

du projet et/ou à la nature du com-

portement attendu. La démarche et

les outils d’analyse décrits par la

suite correspondent à la méthodo-

logie utilisée par EDF/CIH dans les

récentes études qui ont été menées

sur des projets de cavernes.

Approches préliminaires

En premier lieu, et cela parait au-

jourd’hui indispensable, il convient

de mettre en œuvre des approches

empiriques basées sur le Retour

d’Expérience et largement parta-

gées par la profession au niveau

international. Il s’agit en particulier

d’appliquer l’approche de Barton, en

ayant estimé une plage probable de

valeur de l’indice Q-NGI. Ces valeurs

doivent être estimées a minima à

partir des relevées de sondages,

mais aussi recoupées avec toutes

les informations disponibles issues

d’autres méthodes d’investigations

(mesures géophysiques, essais

d’eau,…).

A partir de cette approche, il est

ainsi possible de fournir un avis sur

la faisabilité de la caverne et sur

la nature probable des structures

de soutènement. Le retour d’ex-

périence montre, en première ap-

proximation, que pour des valeurs

de Q-NGI proches de 1, la faisabilité

d’une caverne est envisageable sur

la base d’un soutènement composé

de boulons et de béton projeté.

En deçà de cette valeur unitaire,

d’autres approches calculatoires

basées sur des modélisations nu-

mériques (modélisations numé-

riques continues ou discontinues)

doivent être envisagées pour justi-

fier la conception envisagée.

Pour illustrer ce retour d’expérience

et dans le cadre d’analyses prélimi-

naires, un graphe est proposé dans

cet article permettant de donner un

tial collapse mechanisms. Clearly, the selection of design calculation tools, interpretation methods and design cri-teria will depend on the type of pheno-menon the project designer is seeking to protect against.

Design calculation tools may be clas-sified into three categories relating to various stages of progress of the project and/or the expected type of behaviour. The approach and analy-sis tools described below correspond to the method used by EDF/CIH in recent studies undertaken for cavern projects.

Preliminary approaches

Firstly – and now recognised as vitally – empirical approaches based on Experience Feedback, widely shared by the profession interna-tionally, should be implemented. In particular, the NGI-Q approach should be applied, once a probable range for the value of the NGI-Q index has been estimated. As a minimum, these values must be estimated on the basis of survey measurements, but should also be compared with all available information from other investigation

methods (geophysical measurements, water tests, etc.).

This approach can be used to formu-late an opinion on the feasibility of the cavern and the probable type of sup-port structures to be used. Experience feedback shows, as a first approxima-tion, that for NGI-Q values close to 1, a cavern may be feasibly envisaged on the basis of support consisting of bolts and sprayed concrete. Below this value, other design approaches based on numerical modelling (continuous or discrete) should be considered as a means of providing proper support for the envisaged design.

To illustrate this experience feedback, more particularly for preliminary analysis, this article features a chart allowing an initial opinion on the most probable mode of pathology and the feasibility of the cavern to be formu-lated, on the basis of its depth and the probable NGI-Q index. One parame-ter with an impact on the position of thresholds is the standard compres-sion strength of the rock matrix, on a small scale. Depending on this value, two or three of the mechanisms identi-fied above may be initiated.

Figure 16 - Graphe définissant le domaine de faisabilité d’une caverne en fonction de la profondeur et de l’indice Q-NGI / Chart defining the area of feasibility of a cavern based on depth and the NGI-Q index

Mécanisme

d’instabilité de blocs / Block instability mechanism

Critère de faisabilité du soutènement composé uniquement d’un boulonnage et d’une peau de béton projeté / Feasibility

criterion for support consisting solely of bolting and a layer of sprayed

concrete

Critère de rupture fragile / Risk of spalling or local fragile failure

Risque d’écaillage localisé au delà de ce seuil / Risk of local spalling beyond this threshold


Critère sur le seuil de convergence / Convergence threshold criterion

Profondeur (m) / Depth (m)

Q Ba

rton

inde

x (m

)

Faisabilité très probable / Feasibility confirmed

Faisabilité non démontrée / Feasibility not demonstrated

Faisabilité à à confirmer /

Feasibility to be confirmed


TECHNIQUE/TECHNICAL

premier avis sur le mode de patho-

logie le plus probable et la faisabilité

de la caverne, en fonction de sa pro-

fondeur et de l’indice probable de

Barton. Un paramètre influant sur la

position des seuils est la résistance

en compression simple de la ma-

trice rocheuse, à petite échelle. En

fonction de cette valeur, 2 ou 3 des

mécanismes identifiés précédem-

ment seront susceptibles de s’initier.

Le critère horizontal est essentielle-

ment lié à la stabilité vis-à-vis d’un

mécanisme piloté par la structura-

tion et les discontinuités du massif.

Pour le définir, il est implicitement

admis que la faisabilité de la caverne

est associée à une forte probabilité

de pouvoir réaliser son excavation

en n’ayant recours principalement

qu’à un soutènement composé de

boulons scellés et à une peau de

béton projeté. A titre indicatif, les 2

seuils proposés correspondent à un

boulonnage composé de boulons

φ25mm avec une maille de 1m2

(boulonnage mis en œuvre dans les

cavernes du CERN LHC – Critère

inférieur) et de φ32mm avec une

maille de 2,25m2 (boulonnage mis

en œuvre dans la caverne de Tehri –

Critère supérieur). Il s’agit de densité

importante de boulonnage au-delà

desquels il ne convient pas d’aller.

Le critère courbe, sur la partie droite

du graphe, est associé à un méca-

nisme de déformation plastique du

massif. S’agissant d’un mode de

comportement associé à des mou-

vements du terrain, ce seuil est

calé relativement à des critères li-

mites de convergence. Un critère de

convergence de 1% est retenu pour

la borne inférieure du seuil, alors

qu’un critère de 0.4% est considéré

pour caler la borne supérieure.

Enfin, en fonction de la résistance

en compression simple et de l’indice

de Barton, un critère supplémentaire

indique le risque d’apparition d’un

The horizontal criterion is primarily linked to the stabilisation of a mecha-nism governed by the formation’s struc-ture and discontinuities. To define it, it is assumed that the feasibility of the cavern is related to a high probabi-lity of being able to excavate it solely with the predominant use of support consisting of grouted bolts and a layer of sprayed concrete. For the purpo-

mécanisme d’écaillage en paroi

des ouvrages. Ce dernier seuil n’est

pas considéré comme un critère de

faisabilité, car il n’est généralement

pas rédhibitoire pour la réalisation

de la caverne.

Les figures 17 et 18 présentent res-

pectivement ces abaques pour des

résistances matricielles de 25 MPa

et de 100 MPa.

ses of example, the two proposed thresholds correspond to bolting consisting of 25 mm diameter bolts in a 1m2 layout (lower criterion, bolting used in the CERN LHC caverns) and 32 mm diameter bolts in a 2.25m2

layout (upper criterion, bolting used in the Tehri cavern). These are high bolting densities which should not be exceeded.

Figure 17 - Graphe définissant le domaine de faisabilité d’une caverne en fonction de la profondeur et de l’indice Q-NGI, pour une matrice rocheuse de compression simple 25 MPa / Chart defining the area of feasibility for a cavern on the basis of depth and the NGI-Q index, for a rock matrix with a standard compression strength of 25 MPa

Figure 18 - Graphe définissant le domaine de faisabilité d’une caverne en fonction de la profondeur et de l’indice Q-NGI, pour une matrice rocheuse de compression simple 100 MPa / Chart defining the area of feasibility for a cavern on the basis of depth and the NGI-Q index, for a rock matrix with a standard compression strength of 100 MPa.

Vale

ur m

inim

ade

l’ind

ice

Q / M

inim

um in

dex

valu

e Q

Indi

ce Q

/ In

dex

valu

e Q



Faisabilité très probable / Feasibility highly probable

Risque d’écaillage ou de rupture fragile localisée /Risk of spalling or local fragile failure

Faisabilité très probable / Feasibility highly probable



Faisabilité à étudier précisément /

Feasibility to be closely examined

σci=25 MPa

σci=100 MPa

Faisabilité à étudier précisément /

Feasibility to be closely examined


TECHNIQUE/TECHNICAL

Afin de justifier ces graphes, les

cavernes hydroélectriques, pour

lesquelles les données étaient dis-

ponibles dans la base fournie par

le journal « International Water

Power & Dam Construction », ont

été reportées, en considérant la

borne inférieure de l’indice Q sur la

plage considérée. On constate que

pour ces 56 cas, 55 respectent les

critères proposés. Le seul ouvrage

situé en dessous des seuils propo-

sés correspond à la caverne de Dar-

guinah, creusée en 1951 en Algérie,

dans des schistes.

Par ailleurs, ces résultats montrent

que pour des cavernes creusées

dans des roches de qualité moyenne

(Résistance en compression simple

de l’ordre de 25-30 MPa), une at-

tention particulière devra être portée

lorsque l’ouvrage atteint des profon-

deurs de l’ordre de 400 à 500m. A

contrario, pour des excavations

réalisées dans des massifs compé-

tents, constitués d’une matrice pré-

sentant une résistance de 100 MPa

ou plus, de grandes profondeurs

peuvent être envisagées, mais le

critère limitant est alors le risque

d’apparition d’un écaillage en paroi.

Enfin, la faisabilité est clairement

remise en question si l’indice de

Barton devient inférieur à 0,2. En

deçà, la conception de l’excavation

doit être adaptée, en considérant

des dimensions plus réduites, une

géométrie optimisée et peu élancée,

un phasage d’excavation complexe,

et probablement la mise en place

de soutènements et revêtements

lourds et importants.

Les modélisations numériques

Aujourd’hui, l’ingénieur a à sa

disposition des codes de calcul

accessibles, relativement perfor-

mants en termes de potentialités

de simulations (nombreuses lois

de comportement, couplages hy-

dro-mécaniques, éléments struc-

turaux, facilités de discrétisation et

de constitution du modèle géomé-

trique, etc.). Ce développement de

l’utilisation des outils de simulation

est bénéfique, et il serait dommage

que la profession des travaux sou-

terrains ne mette pas à profit ces

méthodes de calculs, sous réserve

de les utiliser et surtout de les in-

terpréter de façon pertinente. Avant

de démarrer la mise en œuvre d’une

modélisation, il est indispensable de

définir les objectifs de ce calcul, puis

le type de simulation le plus adapté

(Discontinue ou continue ? Quelle loi

de comportement ?) et enfin les cri-

tères d’interprétation des résultats

de la modélisation. Ce point parait

fondamental, car des modélisations

numériques avancées sont couram-

ment réalisées sans que la finalité

et la méthodologie d’interprétation

aient été clairement définies. Au

même titre que les hypothèses de

calcul, toute note d’analyse basée

sur des simulations numériques de-

vraient préciser les paramètres qui

seront in-fine extraits, analysés, et

les critères qui y sont associés.

Derrière ces propos, il ne s’agit ni

de critiquer la diffusion des outils de

modélisations numériques, qui sont

utiles pour l’ingénieur dans la com-

préhension du comportement des

ouvrages et à des fins de justifica-

tion et d’optimisation, ni de critiquer

l’intérêt et l’utilité des approches

empiriques ou des méthodes de

calculs analytiques qui, associées à

l’expérience des concepteurs, sont à

la base de la conception initiale des

ouvrages. Il s’agit surtout de bien

identifier les besoins de l’ingénieur

de projet, et de mettre au service de

ces attentes les outils pertinents et

adaptés disponibles.

Le tableau ci-après liste quelques

approches numériques utilisées et

The curved criterion on the right-hand side of the chart relates to a plastic deformation mechanism in the formation. This mode of behaviour relates to terrain movement, so this threshold has been defined on the basis of convergence limit criteria. A convergence criterion of 1% has been adopted for the lower bound of the threshold, and a criterion of 0.4% for the upper bound.Lastly, depending on the standard compression strength, an additional criterion denotes the risk of a spalling mechanism appearing on the struc-ture’s walls. This last threshold should not be seen as a feasibility criterion, since it does not generally prevent the cavern from being built. Figure 17 and 18 show these charts for matrix strengths of 25 MPa and 100 MPa respectively. Support for these charts was derived from data for hydroelectric caverns in the database supplied by the “International Water Power & Dam Construction” journal, taking into account the lower bound of the NGI-Q index for the range in ques-tion. It can be seen that 55 out of these 56 cases fulfil the suggested criteria. The only structure located beneath the proposed thresholds is the Darguinah cavern, excavated in shale in Algeria in 1951.

Moreover, these results show that for caverns excavated in medium qua-lity rock (with standard compression strength of some 25-30 MPa), parti-cular care must be taken if the struc-ture is at depths of around 400-500 m or more. However, for excavations in competent formations, composed of a matrix with a strength of 100 MPa or more, considerable depths may be envisaged; in this case, the limit cri-terion is the risk of the appearance of spalling on the walls. Lastly, feasibility is clearly called into question if the NGI-Q index falls

below 0.2. Below this value, excava-tion design must be adjusted, taking into account smaller dimensions, an optimised and compact geometry, complex excavation phasing, and most probably the installation of large, heavy-duty supports and linings.

Numerical modelling

Engineers now benefit from accessible design calculation methods that are relatively powerful in terms of simu-lation potential, incorporating many constitutive models, hydro-mechani-cal interactions, structural elements, facilitated discretization, establish-ment of a geometrical model, etc. This development in the use of simulation tools has been beneficial, and it would be unfortunate if the underground works profession did not make the most of these calculation methods, provided they are used and above all interpreted appropriately. Before starting to implement modelling, it is vital for the goals of the design calcu-lations to be defined, the most appro-priate type of simulation to be adopted (should it be discrete or continuous? which constitutive model should be used?) and the criteria for interpreting the modelling results to be establi-shed. This emerges as a fundamental point: advanced numerical modelling is often carried out without the ulti-mate purpose or interpretation method having been clearly defined. Just as for design hypotheses, any analysis based on digital simulation must spe-cify the parameters which, ultimately, will be extracted and analysed, along with all related criteria.

These comments are in no way intended as a criticism of the spread of numerical modelling software: it assists engineers in understanding the beha-viour of structures, as well as in design support and optimisation. Nor is this a criticism of the benefit and relevance of empirical approaches or analytical


TECHNIQUE/TECHNICAL

les principaux résultats à extraire

et interpréter, en considérant les 3

mécanismes extrêmes identifiés

précédemment.

Un exemple d’application mettant

en œuvre une approche discontinue,

ayant pour objectif de donner un

avis sur la conception et le dimen-

sionnement des soutènements, est

le cas des études réalisées sur les

cavernes du projet Romanche-Ga-

vet.

Il est par ailleurs courant d’utiliser

des outils basés sur la notion d’équi-

libre limite, et qui analysent les

conditions de stabilité de certains

dièdres potentiellement instables

compte tenu de leur géométrie.

C’est le cas par exemple du logiciel

Unwedge, aujourd’hui couramment

utilisé dans les études.

Une deuxième approche, illustrant

l’apport des modélisations numé-

riques à l’identification du risque

de dégradation par écaillage, peut

consister à exploiter des calculs

purement élastiques, et à analyser

le champ des contraintes induit au

voisinage des ouvrages en fin de

creusement. Il est bien évident que

pour des ouvrages profonds creusés

dans des massifs présentant poten-

design methods which, combined with designers’ experience, form the basis of the initial design of structures. Rather, the issue is one of properly identifying project engineers’ needs, and fulfilling these expectations by means of all relevant, appropriate and available resources.

The table above lists some of the numerical approaches used and the

tiellement un comportement non-li-

néaire, réaliser une modélisation

purement élastique linéaire conduit

à des résultats peu représentatifs, et

donc à analyser avec circonspection.

Toutefois, à un stade préliminaire du

projet, ou lors de la préparation d’un

modèle de calcul plus complexe, il

peut être intéressant de rapidement

réaliser des modélisations 2D ou

3D, sans affiner la modélisation de

main results that may be extracted and interpreted, with regard to the three extreme mechanisms identified above.

One example of an application using a discrete approach, the purpose of which was to provide an opinion on the design and dimensioning of sup-ports, is the case of the studies perfor-med for the Romanche-Gavet project caverns.

Mécanisme /Mechanism

Outils de calcul /Design tools

Critères d’interprétation /Interpretation criteria

Mécanisme discret d’instabilité des blocs /

Discrete mechanism: block instability

Approche discontinue / Discrete approach

Modèles aux éléments discrets / Discrete-element models

Approche d’équilibre limite / Limit equilibrium approach

Définition d’un coefficient de sécurité / Definition of a safety factor

Contraintes et/ou déformations dans les boulons / Stress and/or deformation in bolts

Contraintes dans les structures de soutènement/revêtement / Stress in support/lining structures

Mécanisme de rupture fragile par écaillage /

Mechanism: fragile failure through spalling

Approche continue / Continuous approach

Approche continue avec un comportement élastique linéaire / Continuous approach for linear elastic behaviour

Code aux éléments finis, différences finies, éléments frontières… / Finite-element/finite difference/boundary element methods, etc.

Analyse du champ des contraintes /Stress field analysis

Mécanisme associé à une déformation généralisée en

cisaillement du massif /Mechanism associated with extensive shear deformation

of the formation

Approche continue / Continuous approach

Approche continue non-linéaire / Nonlinear, continuous approach

Modèle de comportement “pertinent” dans le domaine des moyennes et grandes “déformations” i.e au-delà du pic de résistance / “Relevant” behavioural model for medium and major ‘deformation’, i.e. beyond peak strength

Code aux éléments finis ou différences finies / Finite-element or finite-difference method

Analyse du champ des déformations de cisaillement / Analysis of the shear deformation field

Analyse des déplacements / Displacement analysis

Estimation des efforts et/ou déformations dans les boulons / Estimating the forces and/or deformation in bolts

Estimation des contraintes dans les structures de revêtement et de soutènement / Estimation of stress in lining and support structures

Figure 19 - Exemple de résultat d’un calcul discontinu (Logiciel UDEC-Itasca) pour le projet de Gavet / Example of the results of a discrete method (UDEC-Itasca software) for the Gavet project.

Figure 20 - Coupe type des cavernes de Gavet / Gavet caverns: typical cross-section.


TECHNIQUE/TECHNICAL

la rhéologie du massif. L’exploitation

de ces calculs doit alors se faire sur

la base des états des contraintes, et

non relativement aux déformations

ou déplacements qui sont en l’oc-

currence encore moins pertinentes

que les contraintes.

L’approche proposée s’inspire des

travaux de Diederich [Diederich

2002], et consiste à séparer le

plan des contraintes principales de

compression majeure/mineure en

4 domaines décrits ci-dessous. Ce

concept, sous une forme approchée,

est intégré dans le modèle L&K dé-

veloppé par EDF/CIH [Laigle 2004,

Kleine 2008] et il est illustré par la

figure 21.

La description du comportement

géomécanique associé à chaque

domaine détaillée ci-dessous cor-

respond aux concepts qui sont à la

base du modèle L&K. En fonction de

l’état des contraintes découlant d’un

premier calcul élastique, relative-

ment aux critères proposés ici, il est

ainsi possible de donner un premier

avis sur le risque de dégradation et

d’instabilité localisée du massif. Ces

domaines sont les suivants :

• Un domaine dans lequel la roche

est élastique et non-endommagée

(Domaine A figure 21). Si le champ

des contraintes reste dans ce do-

maine, le comportement du massif

est pérenne.


est endommagée (Domaine B fi-

gure 21), mais l’état de confine-

ment est suffisant pour limiter la

propagation de la micro-fissura-

tion. La roche est susceptible, en

fonction de la nature du matériau,

de présenter un comportement

différé, mais cette dégradation dif-

férée du massif se stabilisera.


est endommagée, mais sous un

état de confinement insuffisam-

ment élevé pour pouvoir annihiler

le mécanisme de dégradation et

fissuration (Domaine D figure 21).

Si l’état des contraintes local se

situe dans ce domaine, la matériau

est susceptible, en fonction de ses

caractéristiques géologiques et

géotechniques, de développer un

mécanisme d’écaillage à court ou

long terme, et surtout de présen-

ter un comportement différé qui

The use of tools based on the notion of limit equilibrium, analysing the sta-bility conditions of certain potentially unstable rock wedges on the basis of their geometry, is also widespread. One such example is Unwedge sof-tware, frequently used in design work today.

A second type of approach illustrating the benefits of numerical modelling in identifying risks of degradation through spalling consists in using purely elastic calculations and analy-sing the stress fields that arise around structures at the end of excavations. It is clear that for deep-level struc-tures excavated in formations with the potential to exhibit nonlinear beha-viour, conducting purely linear elastic modelling leads to results that are not very representative and that should therefore be analysed with caution. However, at a preliminary stage of the project, or during the preparation of a more complex design model, it may be worth performing brief 2D or 3D modelling, without refining the rheolo-gical model. Use of these calculations should be on the basis of stress condi-tions, and not on the basis of deforma-tion or displacement, less relevant than stress in this instance.

The suggested approach draws on research by Diederichs [Diederichs 2002], and involves separating the principal major/minor compression stress field into 4 areas, described below. An approach to this concept has been incorporated in the L&K model developed by EDF/CIH [Laigle 2004, Kleine 2008], and is illustrated in figure 21. Description of the geo-mechanical

behaviour associated with each area detailed below corresponds to the concepts underlying the L&K model. It is thus possible, based on the stress conditions revealed by initial elastic calculations, and the criteria proposed here, to issue an initial opinion on the risk of degradation and local instability of the formation. These areas are as follows: • An area in which the rock is elastic

and undamaged (Area A in figure 21). If the stress field remains in this area, the formation behaviour is sustainable.

• An area in which the rock is damaged (Area B in figure 21), but the confinement condition is suffi-cient to minimise the propagation of micro-cracking. Depending on the type of material, the rock may exhibit delayed behaviour, but this delayed behaviour of the formation will stabilise.

• An area in which the rock is damaged, but in a confinement condition that is not sufficiently high to overcome the degradation and cracking mechanism (Area D in figure 21). If the local stress condi-tions fall within this area, depending on the geological and geo-technical characteristics of the material, it may develop a spalling mechanism in the short or long term, and more impor-tantly exhibit delayed behaviour that will result in local failure of the rock matrix. In other words, sooner or later, the rock will crack in this area: depending on the nature of the mate-rial, and in particular its standard compression strength, fracture den-sity and fragility index, this fracture will result in spalling or the develop-ment of cracks running approxima-tely parallel to the tunnel wall.

Figure 21 - Domaines de comportement dans le plan des contraintes principales (d’après Diederich 2002 modifiée) / Areas of behaviour in the plane of principal stress (after Diederichs 2002, modified).

Critère de résistance maximale /Maximum strength criterion

Rupture par cisaillement /Shear failure

Endommagement et fissuration diffuse /Diffuse damage and cracking

Pas d’endommagement /No damage

Rupture en traction /Tensile failure

Seuil d’endommagement / Damaging point


TECHNIQUE/TECHNICAL

conduira à une rupture localisée de

la matrice rocheuse. En d’autres

termes, cette zone sera le siège,

un jour ou l’autre, d’une fractura-

tion de la roche ; fracturation qui

se traduira en fonction de la nature

du matériau, et en particulier de sa

résistance en compression simple,

de sa densité de fracturation, ou

encore de son indice de fragilité,

par un écaillage ou le développe-

ment de fractures sensiblement

parallèles au parement.

• Enfin, un domaine dans lequel

la roche présente un état de

contraintes situé au-delà du cri-

tère de rupture maximale (Do-

maine C figure 21 - zone théori-

quement inaccessible). Le volume

de roche présentant un tel état des

contraintes est donc susceptible

d’entrer en rupture à très court

terme, soit par écaillage, soit par

cisaillement.

Il est clair que cette démarche,

qui consiste à fournir un modèle

conceptuel relativement simple,

pour interpréter des calculs d’ou-

vrages souterrains creusés dans

les roches, a pour finalité première

d’aider l’ingénieur dans son analyse,

en valorisant des modélisations re-

lativement faciles à réaliser, pouvant

être rapidement menées avec des

logiciels comme Examine2D par

exemple.

L’utilisation de modélisations conti-

nues non-linéaires peut être illustrée

par les calculs récemment menés

dans le cadre des études de la ca-

verne de Tehri, en Inde. Cette ca-

verne, de 26 m de portée, est des-

tinée à abriter 4 turbines pompes,

dans le cadre d’un projet de suréqui-

pement de l’aménagement de Tehri.

Le Maitre d’Ouvrage, THDC, a confié

à un groupement composé du fran-

çais Alstom et du constructeur de

génie civil indien HCC, la construc-

tion de ce nouvel aménagement.

• Lastly, an area in which the rock exhibits stress conditions beyond the maximum failure criterion (Area C in figure 21 – a theoretically inac-cessible area). Rock exhibiting these stress conditions is therefore liable to fail in the very short term, either through spalling or by shearing.

It is clear that the main purpose of this approach, which consists in supplying a relatively simple conceptual model to interpret design calculations for under-ground works excavated in rock, is to assist engineers in their analysis by focusing on modelling that is relatively easy to perform and that can quickly be completed using software such as Examine2D.

The use of continuous nonlinear modelling may be illustrated by the calculations recently performed for the design of the Tehri cavern in India. This cavern, with a span of 26 m, is designed to house four pump turbines as part of a project to add equipment to the Tehri development. The Client, THDC, tasked a consortium consisting of the French firm Alstom and Indian civil engineering contractors HCC with the construction of this new development. EDF is a subcontractor of HCC for civil engineering studies. The cavern has been excavated in a phyllite formation,

EDF intervient en sous-traitance de

HCC pour les études de génie civil.

Cette caverne est creusée dans un

massif composé de phyllite, sous

une couverture de l’ordre de 450 m.

S’agissant d’un matériau anisotrope,

sa résistance en compression simple

sur échantillon varie entre 35 et 50

MPa, en fonction de l’orientation de

la sollicitation.

La conception de la caverne, orien-

tée favorablement par rapport à la

schistosité, prévoit la mise en place

d’un soutènement souple, composé

de béton projeté et de boulons. Avec

de telles caractéristiques, et sous de

telles contraintes, le massif rocheux

est susceptible de franchir son critère

de résistance maximale, et donc de

travailler dans le domaine post-pic.

Des modélisations 2D et 3D ont été

réalisées, en considérant un modèle

de comportement à double méca-

nisme plastique de cisaillement ; un

mécanisme isotrope associé à un

mécanisme de plasticité orienté, tra-

duisant l’effet de la schistosité (Mo-

dèle Ubiquitous-Joint proposé avec

les logiciels Flac2D et Flac3D utilisés

pour ces calculs). En plus de cette

anisotropie, une attention est portée

à la prise en compte du comporte-

ment post-pic, en faisant évoluer

de manière simultanée

l’angle de dilatance et la

cohésion, afin de passer

progressivement d’une

résistance de pic à une

résistance résiduelle res-

pectant un critère pure-

ment frottant. Le respect

de ces critères permet

en particulier de mieux

reproduire l’effet stabili-

sateur d’un soutènement

par boulons scellés.

beneath an overburden of some 450 m. This is an anisotropic material with a sample standard compression strength of between 35 and 50 MPa, depending on the direction of stress.

The design of the cavern, favourably aligned in terms of schistosity, invol-ves installing flexible support consis-ting of sprayed concrete and bolts. Given these characteristics and stress conditions, the rock formation may exceed its maximum strength criterion, thus undergoing post-peak strain.

2D and 3D modelling was carried out, on the basis of a behavioural model with a twofold plastic shear mecha-nism: an isotropic mechanism and a oriented plastic mechanism, repre-senting the effect of schistosity (Ubi-quitous-Joint model available with Flac2D and Flac3D software, used for these calculations). In addition to this anisotropy, particular attention was devoted to taking into account post-peak behaviour, with the angle of dilatancy and cohesion changing simultaneously, in order to transition gradually from peak strength to resi-dual strength solely on the basis of a friction criterion. In particular, abiding by these criteria has enabled more accurate reproduction of the stabilising effect of support grouted bolts.

Figure 22 - Evolution des paramètres de plasticité en fonction de la déformation plastique de cisaillement, décrivant le comportement post-pic de la roche / Changes in plasticity parameters vs.

plastic shear deformation, describing post-peak behaviour of rock

Déformation plastique de cisaillement (%) / Plastic shear deformation

Angl

e de

frot

tem

ent (

°) -

Angl

e de

dila

tanc

e (°

) /

Angl

e of

fric

tion

(°) -

Ang

le o

f dila

tanc

y (°

)

Cohésion (MPa)

Angle de frottement / Angle of friction

Cohésion

Angle de dilatance / Angle of dilatancy


TECHNIQUE/TECHNICAL

Le soutènement préconisé au stade

des études pour la caverne princi-

pal correspondait à un système de

boulonnage à ancrage réparti, de

diamètre 32 mm et d’espacement

1.5 m x1.5 m, de longueur 8 m.

Ce soutènement a pu être justifié

à partir des modélisations non-li-

néaires avec le modèle rhéologique

brièvement décrit précédemment,

comme l’illustrent les figures 25

et 26 présentant la prédiction des

déplacements en clé de voûte, pour

le cas avec et sans soutènement.

L’effet du boulonnage est clairement

visible sur ce type de résultat, qui

montre qu’en l’absence de soutè-

nement, la stabilité générale de la

caverne ne peut être démontrée.

Une peau de béton projeté était as-

sociée, non prise en compte dans

les calculs compte tenu du risque

de fissuration de celui-ci durant le

creusement de la caverne.

Il est évident pour l’ingénieur que

ce type d’ouvrage ne pouvait être

creusé sans soutènement, mais la

justification par un calcul numé-

rique de l’apport du boulonnage

passif n’est pas aisée et nécessite

en particulier une modélisation

rhéologique adaptée du massif ro-

cheux, traduisant en particulier le

comportement de ce dernier dans le

domaine des moyennes et grandes

déformations, donc dans le domaine

post-pic. La modélisation joue alors

pleinement son rôle d’outil d’aide à

la conception.

Considérations générales sur la conception des soutènements

De par la géométrie et les dimen-

sions de ces ouvrages, la concep-

tion des soutènements des grandes

cavernes souterraines implique

nécessairement de s’appuyer sur

le concept de Nouvelle Méthode

Autrichienne (NATM). Il est en effet

indispensable de faire participer le

massif à sa propre tenue, en per-

mettant le transfert des contraintes

induites par le creusement autour de

l’ouvrage. Le soutènement ne peut

alors se contenter de jouer un rôle

de confinement, mais il doit aussi

renforcer le massif rocheux. Dans

ces conditions, le soutènement type

et le mieux adapté correspond à un

boulonnage à ancrage réparti asso-

cié à du béton projeté d’épaisseur

relativement réduite au regard des

dimensions des ouvrages.

De manière générale, la « peau » de

béton projeté fibré ou renforcée peut

avoir une épaisseur limitée en deçà

d’une vingtaine de centimètres, car

sa fonction est d’assurer un léger

confinement entre les boulons. Outre

cet effet local, ce béton projeté ne

contribue à la stabilité générale de

At the design stage, the support recommended for the principal cavern corresponded to an array of grouted bolts, 8 m long, 32 mm in diameter and spaced 1.5 m x 1.5 m apart. Non-linear modelling using the rheological model briefly described above pro-vided the design calculations for this type of support, as illustrated in figure 25 and 26 showing the predicted dis-

placement at the crown, with and wit-hout support. The effect of bolting is clearly visible for this type of result, which shows that in the absence of support, general stability of the cavern cannot be demonstrated. There was also a layer of sprayed concrete, not taken into account in calculations given the risk of it cracking during excavation of the cavern.

Figure 23 - Vue 3D de l’intérieur de la caverne de Tehri et isovaleur des déplacements horizontaux (Calculs Flac3D) / 3D view of the inside of Tehri cavern and horizontal displacement isovalues (Flac3D calculations) - Inde.

Figure 25 - Justification du soutènement par boulons pour assurer la stabilité de la caverne de Tehri, sur la base des modélisations / Design calculations for support using bolts to ensure stability of the Tehri cavern, on the basis of modelling.

Figure 24 - Photo du creusement de la voûte de la caverne de Tehri / Excavation of the Tehri cavern roof - Inde.

Figure 26 - Illustration de l’effet de la densité du boulonnage sur la prédiction du comportement de la caverne / Illustration of the effect of bolting density on predicted cavern behaviour.

Phases d’excavation / Excavation phases

Phases d’excavation / Excavation phases

Dépl

acem

ent v

ertic

al d

e la

clé

de

vout

e (m

m) /

Ve

rtica

l dis

plac

emen

t of t

he c

row

n (m

m)

Dépl

acem

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vout

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m) /

Ve

rtica

l dis

plac

emen

t of t

he c

row

n (m

m)

Calcul sans soutènement /Calculation without

supports

Calcul avec soutènement par boulons à ancrage réparti

Maille du boulonnage : 1.5 m x 1.5 m /

Calculation with supports

Calcul avec soutènement par boulons à ancrage réparti

Maille du boulonnage : 1.0 m x 1.0 m /

Calculation with support by bolts distributed in a

1.0 x 1.0m grid

Calcul avec soutènement par boulons à ancrage réparti /

Calculation with support by bolts


TECHNIQUE/TECHNICAL

l’ouvrage qu’en limitant la désor-

ganisation et les mouvements des

blocs rocheux entre les boulons. La

prise en compte de ce béton projeté

de type 2 au sens de l’AFTES, dans la

démarche de calcul, reste délicate,

et dépend de la nature du terrain,

du comportement de celui-ci et des

mécanismes de ruine potentiels, et

des conditions d’adhérence du béton

projeté lui permettant de travailler

de manière optimale en cisaillement

direct [Barrett 1995]. Selon la confi-

guration rencontrée, une réflexion

doit être menée sur le rôle effectif du

béton projeté, en gardant à l’esprit

que celui-ci est susceptible de se

fissurer localement durant le creuse-

ment de l’ouvrage, en particulier du-

rant la descente du stross, et qu’une

intervention de confortement peut

s’avérer difficile si la hauteur sous la

clé de voûte est devenue importante.

La longueur des boulons n’est pas

nécessairement grande relativement

aux dimensions de la caverne. Leur

détermination dépend là encore,

en premier lieu, du mode de com-

portement du massif (continu ou

discontinu). Plus que la longueur,

il parait pertinent de jouer sur la

densité du boulonnage, qui im-

pacte directement le renforcement

apparent du massif apporté par ce

soutènement. Un allongement des

boulons peut en particulier se jus-

tifier par l’existence éventuelle de

dièdres rocheux de grandes dimen-

sions en longpan des ouvrages. Les

longueurs généralement mises en

œuvre peuvent varier de 5 m à 9 m,

cohérentes en première approxima-

tion avec la relation L(m) = 2 + 0.2 x

Portée(m).

De manière générale, ce qui doit

caractériser ces soutènements est

leur ductilité et déformabilité. Ces

ouvrages, de grandes dimensions,

dont la stabilité générale ne peut

être assurée que par une participa-

It is obvious to engineers that this type of structure cannot be excavated wit-hout support, but design calculations involving numerical calculation of the contribution of passive bolting are not straightforward; in particular, they call for appropriate rheological modelling of the rock formation, notably expressing the behaviour of the latter for medium and major deformation, i.e. in the post-peak area. Here, modelling really does fulfil the role of computer-assisted design to the full.

General considerationsregarding the design ofsupports

The geometry and dimensions of large underground caverns mean that the design of the supports necessarily involves using the New Austrian Tun-nelling Method (NATM). Indeed, it is vital for the terrain to participate in its own support, by allowing the stress resulting from excavation around the structure to be transferred. Support can-not simply provide confinement; it must also reinforce the rock formation. In these conditions, the typical, best-adap-ted support is an array of grouted bolts combined with a relatively thin layer of sprayed concrete, as appropriate to the dimensions of the structure.

Generally speaking, the ‘skin’ of fibre-reinforced or reinforced sprayed concrete may be less than 20 cm thick: its function is to ensure a small degree of confinement between the bolts. Apart from this local effect, this sprayed concrete only contributes to the general stability of the structure by minimising disorganisation and movement of rock blocks between the bolts. Taking into account this sprayed concrete (AFTES type 2) in the design process remains delicate, and depends on the nature of the terrain, its behaviour, and the poten-tial collapse mechanisms, as well as how well the sprayed concrete adheres

tion mécanique du massif, peuvent

subir en phase de creusement des

déformations significatives, nécessi-

tant la mise en œuvre de soutène-

ments souples. Ainsi, la conception

largement présente sur le parc des

ouvrages EDF qui consistait à mettre

en place avant creusement du stross

un revêtement en béton coffré en

voûte de la caverne, ne parait pas

adaptée à des terrains potentielle-

ment déformables. Cette structure

rigide disposée en partie haute de la

caverne est susceptible de concen-

trer, lors creusement du stross, les

contraintes, subissant des moments

fléchissant éventuellement impor-

tants, et nécessitant donc un dimen-

sionnement difficile.

Les graphes présentés figures 17

et 18 intègrent implicitement ces

considérations générales, en sup-

posant que seul un soutènement

béton projeté+boulons est raison-

nablement envisageable, et qu’en

fonction de l’indice Q de Barton et

de l’état des contraintes initiales, la

convergence acceptable est limitée

entre 0.4 et 1%.

Conclusion

Les grandes cavernes souterraines

sont des ouvrages spécifiques, pour

lesquels la justification de la sta-

bilité à court et long terme néces-

site une bonne compréhension du

comportement du massif. En effet,

de par leur forme et leurs dimen-

sions, la stabilité générale ne peut

être raisonnablement assurée que

par une participation significative

du massif lors de la réorganisation

des contraintes dans le terrain. Ces

ouvrages ne peuvent donc être

creusés dans des terrains de qua-

lité médiocre, car les techniques de

soutènement disponibles restent

limitées et basées essentiellement

sur la mise en œuvre de boulons

et d’une peau de béton projeté. En

and thus optimises its direct shear effect [Barrett 1995]. Depending on the configuration encountered, investi-gations must be conducted, bearing in mind that sprayed concrete may crack locally during excavation of the struc-ture, particularly during bench removal, and that reinforcement work may prove difficult if the height beneath the crown has become significant.

Bolts do not necessarily need to be long compared to cavern dimensions. Here again, this will depend on the mode of behaviour of the formation (continuous or discontinuous). It would appear to be more appropriate to adjust bolting density rather than length: the for-mer apparently has a direct effect on reinforcement of the formation by this means of support. Longer bolts may be justified in particular by the possible existence of large rock wedges along the sides of the structure. The lengths generally used tend to vary from 5 to 9 m, roughly in line with the ratio L(m) = 2 + 0.2 x Span(m).

In general, these supports should be ductile and deformable in nature. These large-dimension structures, whose gene-ral stability cannot be ensured without a mechanical participation of the ter-rain, may undergo significant defor-mation during excavation, requiring the use of flexible supports. It follows that the widely-held approach for old EDF caverns, involving a formwork concrete lining being installed beneath the cavern roof prior to removal of the bench, does not appear to be appro-priate for potentially deformable ter-rain. When the bench is excavated, this rigid structure installed at the top of the cavern is liable to concentrate stress, and may undergo potentially significant bending moments; it is therefore diffi-cult to dimension.

The charts shown in figures 17 and 18 above incorporate these general consi-derations as assumptions, also assu-


TECHNIQUE/TECHNICAL

se référant à l’indice Q de Barton

comme caractérisation du massif,

la faisabilité d’une caverne n’est dé-

montrée que pour des valeurs supé-

rieurs à Q=0.8 à 1, en fonction bien

entendu de la profondeur, donc de

l’état des contraintes initiales.

Cet article traite de manière géné-

rale de la conception des grandes

cavernes souterraines hydroélec-

triques telle qu’appréhendée à EDF,

au travers des ouvrages réalisés au

cours des cinquante dernières an-

nées, et des études plus récentes

menées sur des projets réalisés ou

en cours de réalisation.

Un focus est mis sur l’importance

des modélisations dans cette dé-

marche de conception, soulevant

en particulier l’importance de bien

identifier les attendus des calculs,

les critères d’interprétation, ou en-

core les modèles rhéologiques mis

en œuvre. De l’exemple cité sur la

caverne de Tehri, il ressort que le

choix des modèles de comporte-

ment dans une modélisation numé-

rique est fondamental pour pouvoir

justifier la conception et le dimen-

sionnement des soutènements par

boulons et béton projeté. Plus que

répondre à des questions, cet article

montre que des réflexions doivent

être poursuivies et partagées afin de

mieux comprendre le comportement

de ces grands ouvrages et les mé-

canismes mis en œuvre, de mieux

calculer et modéliser ces structures

et en particulier l’interaction entre

le massif et les soutènements, de

mieux préciser les critères d’inter-

prétations et de conception, ou en-

core de mieux prendre en compte

l’effet du boulonnage et du béton

projeté. t

ming that support consisting only of sprayed concrete and bolts can be rea-sonably envisaged, and that depending on the NGI-Q index and the initial stress conditions, only convergence limited to between 0.4 and 1% is acceptable.

Conclusion

Large underground caverns are specific structures, for which design support for stability in the short and long term requires a good understanding of the behaviour of the formation. Indeed, given their shape and dimensions, ove-rall stability can be reasonably ensured only if there is significant participation of the ground when stress within the terrain is reorganised. Consequently, these structures cannot be excavated in mediocre quality terrain: available support techniques are still limited, and based mainly on the use of bolts and a thin lining of sprayed concrete. Using Barton et al’s NGI-Q index to define the formation, cavern feasibility is assured only for values in excess of Q=0.8-1, depending of course on the depth and therefore the initial stress conditions.

This article presents a broad overview of the design of large underground hydroe-

lectric caverns from the perspective of EDF, based on structures built over the past fifty years, and more recent studies conducted on projects that have been completed or are under construction.

In particular it focuses on the impor-tance of modelling in the design approach, emphasising more espe-cially the importance of properly iden-tifying expectations in terms of cal-culations, interpretation criteria, and the rheological models used. From the example of the Tehri cavern cited above, it emerges that the selection of behaviour models in numerical model-ling is fundamental when it comes to calculating the design and dimensions of supports consisting of bolts and sprayed concrete. Rather than seeking to provide answers to questions, this article shows that investigations must be conducted and shared to provide a better understanding of the beha-viour of these large structures and the mechanisms implemented, improve the design and modelling of the struc-tures and in particular the interaction between the formation and the sup-ports, clarify interpretation and design criteria, and improve the way the effects of bolting and sprayed concrete are taken into account. t

Références

• AFTES – GT30 (2011) - Conception et Justification du Boulonnage – Réflexions et avancées du groupe de travail n°30 de l’AFTES - Congrès International de l’AFTES – Espaces Souterrains de demain – Lyon 2011

• O.Balmer (2013) - Nant de Drance – Pumped storage plant in the heart of the Alps - World Tunnel Congress 2013 Geneva. Underground-The way to the future. G. Anagnostou & H. Ehrbar (eds).

• S.V.L.Barrett & D.R. McCreath (1995) - Shotcrete Support Design in Blocky Ground: Towards a Deterministic Approach - Tunnelling and Underground Space Technology 10 - 1995 - pp 79-89

• M.S. Diederichs (2002) - Keynote – Stress induced accumulation and implications for hard rock engineering - Hammah R. Bawden WF. Curran J. Telsnicki. M (eds). Proc. NARMS 2002. Toronto. University of Toronto Press - 2002 - pp. 3-14

• M.S. Diederichs & C.D. Martin (2010) - Measurements of spalling parameters from laboratory testing - Rock mechanics in civil and environmental engineering, Zhao, Labiouse, Dudt and Mathier (eds). Taylor & Francis Group, London.

• A. Kleine (2008) - Modélisation numérique du comportement des ouvrages souterrains par une approche viscoplastique, thèse de doctorat. INPL Nancy.• F. Laigle & B. Boymond (2001) - CERN-LHC Project – Design and excavation of Large-Span Caverns at Point 1 - ISRM Regional Symposium – Eurock 2001 –

Espoo – Finland – 3-7/06/2001• F. Laigle. F & B. Boymond & C. Guitton & F.Saive (2000) - CERN LHC1. Les études et débuts des excavations du lot 1 - Tunnels et Ouvrages Souterrains.

N° 157. Janvier-Février 2000 - Conception des grandes cavernes souterraines. Apport des modélisations numériques pour le projet CERN-LHC1• F. Laigle (2001) - 1ère Conférence Internationale Albert Caquot - Octobre 2001 - Paris - Presses de l’Ecole Nationale des Ponts et Chaussées. • F. Laigle (2004) - Modèle conceptuel pour le développement de lois de comportement adaptées à la conception des ouvrages souterrains. Thèse de doctorat,

Ecole Centrale de Lyon.• G. Seingre & T. Ihly (2011) - Centrale de pompage-turbinage Nant de Drance. Un grand projet hydroélectrique souterrain dans les Alpes - Congrès

International de l’AFTES – Espaces Souterrains de demain – Lyon 2011• J.Yamatomi et al. (1999) - The Super-KAMIOKANDE and subsurface space utilization at Kamioka mine - Proceedings of 9th International Congress on Rock

Mechanics, Paris.


CHANTIERS/WORKSITES

Rehan YOUSAFPöyry Suisse SA

Jens BADDEPöyry Suisse SA

Severin WÄLCHLIPöyry Suisse SA

"Cross-City-Link" ZurichDémonstration de la fonctionnalité correcte du système de ventilation de détresse

Cross-City-Link ZurichProof of proper functionality of the emergency ventilation system

1 - Introduction

La gare centrale de Zurich, avec un

trafic quotidien de plus de 400 000

passagers est une des gares ferro-

viaires les plus fréquentées d’Europe.

Afin d’augmenter ultérieurement

sa capacité une ligne additionnelle

a été développée, le "Cross-City-

Link" traversant diagonalement

l’agglomération zurichoise. Ce lien

se développe sur une longueur de

9,6 kilomètres et se compose de

deux viaducs reliant la gare péri-

phérique de Altstetten à celle de la

Löwenstrasse située en dessous

des perrons de la gare centrale de

Zurich, et du tunnel Weinberg, long

d’environ 5 kilomètres reliant la gare

centrale à celle d’Oerlikon (figure 1).

La gare Löwenstrasse se trouve à

environ 16 mètres de profondeur,

croisant la rivière Sihl par dessous.

La gare se compose de 4 voies des-

servies par 2 perrons reliés par des

escaliers fixes et mécaniques, ainsi

que par des ascenseurs, à deux

niveaux d’entresols. Ces entresols

contiennent de grandes surfaces

commerciales avec plus de 200

magasins et restaurants répartis sur

deux niveaux.

2 - Buts et objectifs

En cas d’incendie, le but du sys-

tème de ventilation de détresse

est de contrôler la propagation des

fumées afin de garder les chemins

1 - Introduction

Zurich central station is one of the busiest railway stations in Europe serving about 400’000 passengers per day. One measure to further increase the station’s passenger capacity was the development of the additional route the “Zurich Cross-City-Link”. The complete Cross-City-Link has an approximate length of 9.6 km and is composed of two overground bridges in the west near to Altstetten railway

station; an underground station (“Bahnhof Löwenstrasse”); and the approximately 5 km long “Weinberg Tunnel” leading to the existing station “Bahnhof Oerlikon” to the east as shown in figure 1.

The station is located about 16 m below ground level under-passing the river Sihl. It consists of 4 platforms. The platforms are connected to two separate mezzanine levels. The mez-zanine levels are in turn connected to large shopping areas with more than 200 shops and restaurants spread over two floors.

2 - Goals and objectives

The Swiss Federal Office of Transport (FOT), being the authority having jurisdiction (AHJ) for the Cross-City-Link project, demanded a proof of proper functionality of the emergency ventilation system designed for the “Löwenstrasse” station for the design fire load. The goal of the emergency

Figure 1 - Vue d’ensemble du lien ferroviaire "Cross-City-Link" / Overview of cross-city-link Zurich.


CHANTIERS/WORKSITES

de fuite désenfumés le plus long-

temps possible. L’Office Fédéral

des Transports (OFT), l’instance

ayant juridiction sur le projet en

question, exigea une démonstration

de la fonctionnalité du système de

ventilation de détresse de la gare

souterraine Löwenstrasse pour la

puissance d’incendie de référence

de 10 MW.

3 - Essais d’incendie

Les essais d’incendie ont été

conduits selon la norme allemande

VDI 6019 [1] avec pour buts de

déterminer la propagation des

fumées dans la gare, de contrôler

la fonctionnalité des senseurs, de

visualiser les écoulements de fumée

et d’air frais et d’essayer l’activation

du système de ventilation pour dif-

férentes positions de l’incendie. Tout

l’équipement pour l’essai d’incendie

a été chargé sur un wagon de che-

min de fer s’arrêtant à différents

endroits selon les scénarios d’essais

(figure 2).

Aucune propagation de fumée vers

les escaliers n’a été remarquée. La

plus grande partie des perrons resta

libre des fumées. Une fumée dense

s’accumula principalement dans

l’espace au-dessus des voies.

4 - Acquisition de donnéesaérodynamiques et étalonnage du modèle

Plusieurs quantités de nature aéro-

dynamique furent mesurées dans la

gare et dans les entresols comme

base de validation de la simulation

numérique finale ("CFD"). La vitesse

et la température de l’air furent

mesurées dans la gare à plusieurs

endroits, y compris les extrémités

des perrons, près du portail vers

Altstetten et près de l’entrée dans

le tunnel Weinberg. Sur la base des

valeurs des données mesurées aux

contours, différents coefficients de

perte de charge furent appliqués

aux frontières du modèle aérodyna-

mique tridimensionnel.

5 - Simulations numériques

Deux types de simulations numé-

riques ont été exécutés dans le cours

de cette étude: a) des simulations

monodimensionnelles (1-D) tran-

sitoires, en utilisant le logiciel IDA

Tunnel [2], pour étudier l’effet piston

engendré par le mouvement des

trains dans le tunnel et dans la gare

et b) des simulations tridimension-

nelles (3-D) transitoires, en utilisant

le logiciel STAR CCM+ [3], pour

étudier les variations locales de tem-

ventilation in the case of a fire is to control the smoke propagation and keep the escape routes free of smoke for as long and as much as possible.

3 - Smoke tests

Smoke tests were conducted in accor-dance with the VDI 6019 standard [1]: to determine the propagation of smoke in the station, to check the detection sensors’ functionality, to visualize the smoke and air flows and to test the activation of the ventilation system for different fire positions. All the smoke test equipment was mounted on a car-riage that rolled on the track and was stopped at different points depending upon the fire scenario being investi-gated (figure 2).

No propagation of smoke was noticed into the staircases. Most of the platform level remained smoke free. Dense smoke mainly accumulated in the space above the track.

4 - Aerodynamic measurements and modelcalibration

Aerodynamic measurements were taken in the station to form a validation base for the final CFD simulation. Air

velocities and air temperatures were measured in the station at various points as well as at the station ends towards the station “Altstetten” and Weinberg Tunnel respectively. Based on the results of the aerodynamic mea-surements at the boundaries different velocity and pressure loss coefficients were employed at the boundaries of the 3-D CFD model.

5 - Numerical simulations

Two types of numerical simulations were carried out in the course of this study: a) 1-D transient simulations to investigate the piston effects due to train movements in the tunnel and station using the software IDA Tun-nel [2], and b) 3-D transient simula-tions to investigate the local variation in temperature, air flow and smoke propagation using the 3-D CFD code STAR CCM+ [3].

A detailed 3-D geometrical model was created and imported into the CFD software STAR CCM+. The fire was modelled as a volumetric heat and smoke source placed inside a coach of a double-deck train standing in the station.

The results of the smoke propagation for one investigated scenario are

Figure 2 - Images prises durant les essais d’incendie, montrant la stratification et la propagation des fumées / Photographs taken during smoke tests, showing thermal stratification and smoke propagation.


CHANTIERS/WORKSITES

pérature, ainsi que les écoulements

d’air et la propagation des fumées.

Un modèle géométrique 3-D fut créé

et importé dans le logiciel STAR

CCM+. Le feu fut modelé comme

source volumique de chaleur et de

fumée placée à l’intérieur d’une voi-

ture de chemin de fer à deux étages

d’un train à l’arrêt dans la gare.

Les résultats de la propagation des

fumées pour un des cas de figure

étudiés sont montrés dans la figure

3 sous forme de la surface isomé-

trique représentant les 10 mètres de

visibilité. Une propagation minime

et temporaire de fumée dans le

niveau de l’entresol fut remarquée à

des temps postérieurs. Toutefois la

fumée atteignant l’entresol fut très

rapidement diluée et ne représenta

à aucun instant une menace pour

les gens se trouvant dans l’aire

commerciale.

6 - Conclusions

Sur la base des résultats des

essais d’incendie on peut conclure

que le système de détection de la

chaleur et de la fumée fonctionne

correctement. La fonctionnalité de

la chaine complète des processus

"détection-alarme-enclenchement

de la ventilation" fut démontrée.

L’emploi des simulations numé-

riques 3-D nécessita l’étalonnage

du modèle numérique par le biais

d’essais aérodynamiques. Ces

essais ainsi que des simulations de

calibration établirent la confiance

requise dans les résultats des simu-

lations numériques de propagation

des fumées.

Les résultats finaux des simula-

tions aérodynamiques numériques

montrent que tous les chemins de

fuite vers les niveaux supérieurs

restent dans la plus grande partie

de leur section transversale com-

plètement libres de fumée, ce qui

permet le sauvetage autonome

de tous les passagers du train en

feu, ainsi que celui des personnes

en attente sur les perrons. En

outre à chaque moment de l’éva-

cuation, aussi bien au niveau des

perrons qu’a fortiori au niveau des

entresols, les valeurs de visibilité

restent bien au-dessus de la valeur

critique.

7 - Remerciements

Les auteurs remercient les Che-

mins de Fer Fédéraux suisses (CFF)

pour avoir autorisé l’utilisation des

résultats et des images protégés

par leur droit d’auteur. t

shown in Figure 3 in the form of an isometric surface representing the 10 m visibility level. Slight and temporary propagation of smoke (with a visibility level lower than 10 m) were noticed into the halls at the mezzanine level at later instances of time. However this smoke reaching the mezzanine level was quickly diluted and wouldn’t pose a threat to the people in the shopping area.

6 - Conclusions

Based on the results of smoke tests, it can be concluded that the smoke and heat detection system work properly. The automated complete chain pro-cess “detection-alarm-operation of ventilation” was seen to work properly.

The use of the 3-D simulations required model calibration, thereby demanding aerodynamic tests. The aerodynamic test measurements and

Figure 3 - Iso-surface de 10 m de visibilité dans la gare 300 secondes après le début de l’incendie /

Iso-surface of 10 m visibility in the station 300 seconds after breakout of the fire.

the calibration simulations together gave confidence in the results of the CFD model for the final smoke pro-pagation simulations.

The final results of the CFD simulations show that all the escape ways towards the upper levels remain for the most wide part of their cross section free of smoke allowing a safe self-rescue of the passengers leaving the train on fire as well as of the by-standers waiting on the platform. Moreover, at any time during the evacuation, at platform level and even more so at mezzanine level, is the level of visibility well above the critical level.

7 - Acknowledgement

The authors would like to thank the Swiss railway authorities for allowing us to present their copyrighted results and images. t

Bibliographie / References

[1] VDI 6019 Part 1, Engineering methods for the dimensioning of systems for the removal of smoke from buildings, Fire curves, verification of effectiveness, Mai 2006

[2] IDA Tunnel, http://www.equa.se/en/tunnel[3] STAR CCM+ 9.02.005, CD-Adapco (http://www.cd-adapco.com)


ÉDUCATION-MASTÈRE

Techniques de construction des tunnels

Vous souhaitez :

✔ Renforcer votre connaissance des techniques de construction des tunnels intégrant l’ensemble des phases de construction de l’ouvrage ;

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par méthode conventionnelle.

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Confortement des terrains.

2-3 & 9-10 novembre 2015 Prix : 1 800 €

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Forages dirigés et micro tunneliers, Autres techniques.

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TECHNIQUE/TECHNICAL

Evolution des approches de la représentation des connaissances en géotechnique illustrée par les recherches du CETU.

Changing approaches to representing knowledge of geotechnical design

illustrated by French Tunnel Research Centre (CETU) research

1 - Introduction

Il n’est de société ou d’organisation

humaine qui ne puisse s’assurer de

sa pérennité sans envisager, à un

degré ou un autre, la conservation,

la transmission et la gestion des

connaissances qu’elle génère.

C’est là une nécessité si fondamen

tale qu’il n’est jusqu’au premier

texte connu de l’humanité, le Poème

d’Atrâhasis, qui ne l’évoque1.

1 - Introduction

No human organisation or society can ensure its sustainability without, to some degree, anticipating the pre-servation, transmission, and manage-ment of the knowledge it generates.

This need is so fundamental that it goes back to the first text known to mankind, the Epic of Atrahasis1.

In our society, the transmission of

knowledge is generally reserved for university instruction or mentoring, which is regaining favour. With the highly technical nature of today’s endeavours, which is difficult to incorporate into university courses, it becomes necessary to direct such ins-truction to an extreme specialisation or ensure that everyone can acquire the necessary knowledge, at any time, through relevant information.

This requires two things: the ability

Dans notre société la transmission

des connaissances est générale

ment dévolue à l’enseignement

universitaire ou au compagnonnage,

qui émerge à nouveau. Avec le haut

degré de technicité atteint par les

projets actuels, difficilement actua

lisé dans les cursus universitaires,

il devient nécessaire de pousser

cet enseignement jusqu’à une ex

trême spécialisation ou s’assurer

que chacun, à chaque instant, puisse

s’approprier, par une information

R.M. FAURECETU

N. FAURE Laboratoire Modeme Lyon3

AbstractBuilding upon the research of the CETU relating to knowledge management, the article proposes and details a procedure designed for tunnel specialists wanting to control the docu-ment workflow and formatting, using the knowledge content in the documents. The procedure is explained for expert systems, using ontologies, to automatically process the language and represent the discourse. Its possibilities are illustrated by the results of the MKD prototype*, programmed in PHP and interac-ting with a MySQL database.

RésuméEn rappelant les recherches du CETU en matière de manage-ment des connaissances, l’article propose et détaille une pro-cédure faite pour le spécialiste des tunnels voulant maîtriser, à la fois le flux documentaire et mettre en forme pour l’utiliser, la connaissance contenue dans les documents. Des systèmes ex-perts, en passant par les ontologies, le traitement automatique du langage et la représentation du discours, la procédure est explicitée. Ses possibilités sont illustrées par les résultats du prototype MKD*, programmé en langage Php dialoguant avec une base de données MySql.

* Voir lexique en dernière page de l’article / See glossary, last page of the paper. 1 - Ecrit au troisième millénaire avant JC, ce poème existe sous plusieurs versions, où Atrâhasis sauve du déluge, soit les connaissances sur tablettes d’argile, soit les savants eux-mêmes en les embarquant dans son arche / Written in the third millennium BCE, several versions of this poem exist, in which Atrahasis saves either knowledge (on clay tablets) or scholars themselves from a flood by loading them into his ark.


TECHNIQUE/TECHNICAL

pertinente, les connaissances néces

saires.

Cela requiert deux choses : la capa

cité de s’approprier cette information

afin d’en faire des connaissances2,

ce qui est à nouveau un problème

d’enseignement, mais aussi, et de

plus en plus, la capacité de naviguer

au travers de l’information, souvent

disponible à profusion et fournie ad

nauseam par quelques requêtes plus

ou moins judicieusement entrées via

un clavier.

Mettre de l’ordre dans ce monde de

l’information a conduit aux projets de

représentation des connaissances qui

se sont développés avec l’essor de

l’informatique et de l’algorithmique et

pour ce qui concerne le domaine de

la géotechnique dès les années 1970.

A cette époque l’idée qui prévaut, et

qui sera nommée plus tardivement

« approche de transfert »3, est celle

de la représentation du savoir de

l’expert ; d’où des méthodes comme

KOD pour construire les fameux sys

tèmes experts. (Vogel, 1998)

2 - La connaissance au CETU

Créé en 1972, le CETU a, de façon

classique, bâti un solide service de

documentation dont l’efficacité est

reconnue. Un thésaurus assure une

recherche efficace des documents.

Mais cela reste une approche docu

mentaire classique et devant l’évo

lution galopante de la technologie,

la nécessité d’une autre approche

apparut. Ce fut l’époque système

expert qui s’est traduite par deux ar

ticles présentés dans la conférence

internationale organisée en 1992

à Paris. (Laouini et al.,1992) (Mas

carelli et al., 1992) et déjà dans ce

congrès, Magnan (Magnan, 1992)

analyse les raisons de l’insuccès du

système expert CESSOL.

Cette période se termine sur un

constat de semiéchec, car le monde

de la géotechnique est un monde

ouvert, c’estàdire qu’il y a toujours

des imprévus et que la géologie peut

réserver des surprises. En pratique,

il manque toujours des règles de

production pour cerner le problème

et les moteurs d’inférences ne four

nissent pas de solutions autres que

triviales. Contrairement au monde

industriel, dit « fermé », où chaque

composant est parfaitement identi

fié, ce qui a permis de belles réus

sites. De plus, les entretiens avec

les experts sont consommateurs de

temps car la pensée de l’expert est

parfois difficile à cerner.

Dans les années qui suivent, plu

sieurs articles, dont (Studer, 1998),

(Toll, 1996) confirment la difficulté

des Systèmes Experts à aboutir

dans un monde ouvert et ils an

noncent la modélisation du monde,

via les ontologies, comme solution

au problème de la mise en forme

de la connaissance. Comme avait

averti (Gruber, 1993), les ontologies

qui assurent cette modélisation sont

une spécification d’une conceptuali

sation et imposent un point de vue

bien particulier, qui de fait, entraine

l’engagement ontologique des usa

gers, c’estàdire l’obligation de

suivre le modèle défini dans l’on

tologie. Or l’on sait que les experts

sont souvent réticents à suivre une

règle ou un modèle, et que c’est

to isolate this information in order to draw knowledge from it2, which is a matter of instruction, and increasingly often, the ability to navigate through the information, which is often widely available and supplied ad nauseum through a few queries carefully ente-red using a keyboard.

Creating order in this world of infor-mation has led to knowledge repre-sentation projects developed with the rise of information technology and algorithms, reaching the field of geo-technical design in the early 1970s. At that time, the prevailing idea (which came to be called the «transfer approach»)3, is that of the represen-tation of expert knowledge, culmina-ting in methods like KOD for building popular expert systems. (Vogel, 1998)

2 - Knowledge at the FrenchTunnel ResearchCentre (CETU)

Created in 1972, the French Tunnel Research Centre (CETU) has deve-loped a traditional, solid documen-tation service recognised for its use-fulness. A lexicon is used to search for documents efficiently. Yet this is a traditional approach to documen-tation; in light of the hyper-advance-ment of technology, another approach is needed. This brings us to the expert system described in two articles presented at the international confe-rence held in Paris in 1992 (Laouini et al.,1992) (Mascarelli et al., 1992). At this same conference, Magnan (Magnan, 1992) analysed the reasons behind the failure of the CESSOL expert system.

This period was ultimately somewhat of a failure, since the world of geo-technical design is open-ended, with many unexpected details and sur-prises found in geology. In actuality, it still lacks all the production rules for identifying problems, and infe-rence engines provide only trivial solutions. The opposite is true in the industrial world, which is considered «closed-ended», with each compo-nent being clearly identified, leading to great successes. Also, interviews with experts are time-consuming, as the thoughts of those experts are sometimes hard to clarify.

In the subsequent years, several articles, including (Studer, 1998) and (Toll, 1996) confirmed the difficulty that expert systems face in being suc-cessful in an open-ended world, ins-tead proposing to model that world, using ontologies, in order to solve the problem of formatting knowledge. As anticipated (Gruber, 1993), the onto-logies used for this modelling call for conceptualising and imposing a very specific point of view, which thus requires an ontological commitment on the part of users, who must follow the model defined in the ontology. But as we know, experts are often reluctant to follow a specific rule or model, so it is impossible to impose such a model on an entire community of experts. It is also difficult to establish standards or recommendations, which overlook some detailed when they are finalized. In addition, this modelling draws upon cognitive scientists to guide experts, who very quickly reject such an approach, relegating it to prevail only in university laboratories. It has been found that «blind thought», as

2 - La différence la plus souvent mentionnée entre connaissance et information est que la première conditionne une action, s’inscrivant dans un contexte, selon un but / The most commonly cited difference between knowledge and information is that knowledge conditions an action, within some context and having some purpose.3 - Studer distinguait en 1998 deux approches majeures : l’approche de transfert, qui consiste en la représentation exhaustive des savoirs de l’expert de manière à reproduire son raisonnement (ainsi les systèmes experts), et l’approche de modélisation, qui consiste à représenter selon un modèle consensuel le domaine étudié, afin de pouvoir effectuer des inférences et opérations logiques strictement formelles (ainsi les ontologies) / In 1998, Studer distinguished two major approaches: the transfer approach, which involves the exhaustive representation of expert knowledge so as to reproduce the reasoning behind it (as well as expert systems), and the modelling approach, which involves using an accepted model to represent the targeted domain in order to draw inferences and strictly formal logical operations (and thus ontologies).


TECHNIQUE/TECHNICAL

impossible à imposer dans toute une

communauté d’experts. On connait

de même la difficulté d’établir des

normes ou des recommandations,

qui pour être finalisées oublient

certains détails. De plus, cette mo

délisation imposée entraine l’arrivée

de cogniticiens pour guider l’expert

et ce dernier rejette très vite cette

approche qui reste dans les labora

toires des universités. On retrouve la

pensée aveugle » que décrivait Lie

bnitz4, efficace pour les machines,

mais peu prisée des hommes.

A travers les projets européens

(Virtualfire, Uptun et Tunconstruct)

le CETU s’est familiarisé avec les

ontologies (échanges avec l’univer

sité de Véronne) et a participé acti

vement à OntoTunnel qui imposait

une approche modélisatrice n’ayant

pas permis d’aboutir. (UPTUN, 2006)

(UPTUNOnto, 2006)

Au CETU, le projet Ramcesh, (Faure

et al, 2006) (Faure et al, 2007)

s’éloigne des ontologies modélisa

trices en s’attachant à garder l’expert

maître de l’approche, ce qui conduit

à revenir à une approche « transfert »

soustendue par une certaine forme

de modélisation. (Magnan, 2002) en

décrivant le géotechnicien comme

un artisan fait implicitement appel

à ce mode transfert. C’est cette ap

proche hybride, maintenant complè

tement formalisée, qui est présentée

ciaprès.

3 - Les difficultés de l’interprétation de l’écrit

L’interview d’expert étant difficile à

mettre en œuvre, c’est dans les do

cuments écrits que l’information va

être recherchée. Le point de départ

est donc la constitution de corpus de

textes, sans spécification particulière

puisque l’utilisateur peut à chaque

instant additionner d’autres corpus.

Cependant l’écrit présente quelques

difficultés de traitement.

• Ambiguïtés de l’écrit.Le langage naturel, celui qui est uti

lisé pour les communications inter

personnelles, est fondamentalement

ambigu. Cet état de fait trouve son

origine dans de nombreux éléments,

à commencer par le fait que le lan

gage est essentiellement un héritage

et que ses éléments constitutifs ne

nous ont jamais été connus (la gram

maire normative que l’on apprend à

l’école est essentiellement une ten

tative imparfaite de reconstruction

a posteriori de ces éléments fonda

mentaux).

Un autre de ces facteurs, sur lequel

nombre de systèmes de représen

tation butent, est que le langage et

sa structure sont essentiellement

conditionnés par une pratique, qui

s’affranchit fréquemment des li

mites que la norme leur avait fixé.

A ce titre, nombre de catachrèses

(emplois de sens figuré) ne sont pas

recensés dans le lexique courant et

sont ce que l’on appelle des figures

de style, qui opèrent un transfert sé

mantique d’un élément de lexique

à l’autre et ne sont interprétables

qu’en contexte.

Ainsi, le mot « renard » est polysé

mique en fonction du contexte : un

canidé en zoologie, un phénomène

d’écoulement en géologie. On trouve

également, dans les textes, des

described by Leibniz4, is effective for machines, but unpopular among humans.

Through European projects (Virtual-fire, Uptun, and Tunconstruct), the CETU has become familiar with onto-logies (through work with the Uni-versity of Verona) and actively parti-cipated in OntoTunnel, which used a modelling approach that was unsuc-cessful. (UPTUN, 2006) (UPTUN-Onto, 2006)

At the CETU, the Ramcesh project (Faure et al, 2006) (Faure et al, 2007) departs from modelling ontologies by keeping experts in control of the approach, which goes back to a «transfer» approach underpinned by some form of modelling. By descri-bing the geotechnical designer as a craftsman, (Magnan, 2002) implicitly uses this transfer method. This hybrid approach, which has now been fully documented, is described below.

3 - The difficulties of interpreting writings

Because expert interviews are diffi-cult to implement, information will be pulled from written documents. The starting point is therefore to compile corpuses of texts, with no specific requirements because users can add additional corpuses at any time. However, written documentation pre-sents some processing challenges.

• Ambiguities of written textNatural language, which is used for interpersonal communication, is fun-damentally ambiguous. This reality is rooted in a number of elements,

starting with the fact that language is essentially a legacy, and its consti-tuent parts have never been known to us. (The normative grammar we learn in school is basically an imperfect attempt at a post-reconstruction of these basic building blocks.)

Another factor that has proven to be an obstacle on a number of represen-tation systems is that language and its structure are essentially condi-tioned by practice, which frequently overcomes the limits established by the standard. As such, many ins-tances of catachresis (uses of a figu-rative sense) are not accounted for in the current lexicon; we call these figures of speech, which use seman-tic transfer from one lexical element to another and can be interpreted only in context.

For example, the French word «renard» is an example of poly-semy, having a different meaning depending on the context: a canine in zoology or a form of piping in geology. Written texts also have fre-quency occurrences of metonymy. A common, lexicalised example of metonymy is the expression «to drink a glass», which means to drink what is inside, regardless of whether the container itself is made of glass. Other metonymies are more personal and contextual, such as the word «wall» to mean a voussoir or a side wall in technical documents.

This last example combines an anaphoric and stylistic use, involving a callback to something that has been mentioned before, without reusing the same name. Pronominal anaphora is also a common source of ambiguity.

4 - « Mais souvent, dans une analyse un peu longue, nous ne saisissons pas l’objet de la pensée, d’un seul coup, dans toute sa nature, mais à sa place nous utilisons des signes, et nous omettons d’habitude, par abréviation, , de préciser dans notre conscience présente leur conception explicite, sachant, ou croyant, que nous l’avons en notre pouvoir […] Cette pensée, j’ai coutume de l’appeler aveugle, ou encore symbolique, c’est celle dont nous usons en algèbre ou en arithmétique et même presqu’en toutes choses » [Leibniz, 1684] / «Yet often, in a somewhat lengthy analysis, we fail to grasp thoughts, all at once, in their entirety, and instead use signs (and often omit), involving abbreviation, to explain within our present understanding their explicit design, knowing and believing that we have it in our power […] I tend to refer to such thoughts as blind reasoning, or also symbolic reasoning, as we make use of in algebra or arithmetic, and indeed at every moment» [Leibniz, 1684].


TECHNIQUE/TECHNICAL

occurrences fréquentes de mé

tonymies. Un exemple courant et

lexicalisé de métonymie se retrouve

dans l’expression « boire un verre »,

dont on ne boit heureusement que

le contenu, et qui de surcroît n’est

pas toujours en verre. D’autres mé

tonymies sont plus personnelles et

contextuelles : parmi de nombreux

exemples, l’emploi du mot « paroi »

pour désigner en fait un voussoir ou

le piédroit se rencontre dans des do

cuments techniques.

Ce dernier exemple rejoint un emploi

anaphorique et stylistique, où il s’agit

de rappeler un élément qui a déjà été

cité, sans pour autant réemployer le

même nom. Les emplois anapho

riques pronominaux sont également

une source d’ambigüité.

• La redondance de l’écritLes textes sont généralement redon

dants, chaque auteur s’employant à

écrire la même information à sa façon

et la course aux publications amplifie

le phénomène. La base créée ne doit

contenir qu’une seule fois l’informa

tion et son contenu sera comparé à

l’information traitée. Si l’information

traitée existe, elle ne sera pas de

nouveau enregistrée, mais son ori

gine, la référence du document traité,

sera gardée et seules les dix origines

les plus anciennes, le seront.

• La contextualisation nécessaire à la compréhensionLe regroupement des concepts en

famille crée des contextes définis

par des ensembles de mots et un

même mot (polysémie) aura un sens

différent suivant la famille à laquelle

il appartient.

4 - L’approche actuelle du CETU

Partir de l’écrit, c’est d’abord gérer

cet écrit, d’où un aspect biblio

thèque. Puis il faut recenser les

concepts utilisés et enfin établir les

relations entre les concepts, tout en

permettant à l’expert5 d’ajouter à sa

guise de nouveaux documents, de

structurer à sa manière les concepts.

Le choix d’un corpus de texte assez

vaste est essentiel et les textes sont

ensuite gérés par l’outil.

• L’aspect bibliométrique.Dans notre approche, l’unité de trai

tement est le répertoire de textes,

avec si possible des textes de taille

homogène. La première page du

texte comportant titre, auteur, réfé

rence, année, un travail supervisé en

TAL (Traitement Automatique du Lan

gage) range ces informations dans la

base de données. Ainsi un texte ne

sera jamais traité deux fois. Un se

cond traitement permet de récupérer

la bibliographie du texte, élément

rangés eux aussi dans la base afin

d’établir des listes de références en

réponse à de nombreuses questions.

• La quête des concepts et leur rangementPour rechercher les concepts, le texte

des articles est traité pour retrouver

les mots tels qu’ils sont écrits. D’un

point de vue plus général, Sowa

écrivait que « la connaissance dé-

bute par des mots » [Sowa, 2001].

Néanmoins, tous les mots n’ont pas

une valeur égale dans notre entre

prise, qui consiste à rapporter des

éléments utiles aux experts ; nous

avons donc fait le choix de ne nous

appuyer que sur les noms et, au

delà, sur les syntagmes nominaux,

dont la nature dénotative est plus

nette que pour d’autres classes

grammaticales. Un syntagme est un

groupe de mots, centré sur un nom

lorsqu’il est nominal, qui désigne une

réalité identifiable ou un concept.

Nous utilisons de préférence des

syntagmes dans la mesure où ils

sont souvent plus précis que les

seuls noms, où permettent de dési

• Redundancy in written textTexts are usually redundant, which different authors writing the same information in their way, a trend that is amplified through publication. The established database should contain information only once, and its contents will be compared against processed information. If the infor-mation exists, it will not be recorded again, but its source (the document’s reference information) will be stored. Only the ten oldest sources will be kept.

• Contextualisation needed for understandingGrouping concepts into families creates contexts defined by sets of words; a single word (polysemy) will have a different meaning, depending on the family to which it belongs.

4 - The CETU’s current approach

The first task is to manage written texts in the form of a library. The concepts used in those texts must then be iden-tified, and relationships are drawn between the concepts, while allowing an expert5 to add new documents and create structure for the concepts. It is important to select a rather large textual corpus, whose texts are then managed by the tool.

• BibliometricsIn our approach, the processing unit is the repository of texts, ideally with comparable lengths. Natural language processing (NLP) is used to extract information from the first page of the

text, including the title, author, refe-rence number, and year, and write it to the database. This way, a text will never be processed more than once. A second processing routine can retrieve the bibliography of the text, which is also stored in the database in order to compile lists of references that can be used to answer questions.

• Querying and storing conceptsTo query concepts, the text of the articles is processed in order to find written words. Generally speaking, Sowa wrote that «knowledge begins with words» [Sowa, 2001]. Howe-ver, not all words have the same value for our purposes, which is to bring useful information to experts. We must therefore choose to focus only on nouns and noun phrases, which carry more meaning than other grammatical classes. A syntagm is a group of words, centred on a noun in the case of a noun syntagm, with an identifiable meaning or concept. We prefer to use phrases because they are often more accurate than standa-lone nouns, which are used to indi-cate specific items. For example, the noun «head» does not mean the same thing as the noun phrases «head of lettuce» and «shower head» when used alone, and it would be difficult to base a query for information on the word alone. Noun phrases are there-fore extracted based on morphologi-cal and syntactic patterns, which are automatically recognised by a speci-fically-designed application. These patterns are chosen after numerous experiments by subject matter experts indicating that they are the most likely

5 - On appelle « expert » celui qui a une bonne connaissance du domaine, ici les tunnels, et qui en possède un large vocabulaire / An «expert» is someone with a thorough knowledge of the domain (tunnels, in our case) and a broad vocabulary.


TECHNIQUE/TECHNICAL

gner des objets spécifiques. Le nom

« pomme » ne désigne ainsi pas la

même chose dans les syntagmes

« pomme de terre et pomme d’ar-

rosoir» qu’employé seul et il serait

dans bien des cas délicat de fonder

une recherche d’information avec ce

seul mot. Les syntagmes nominaux

sont donc extraits selon des patrons

morphosyntaxiques, reconnus au

tomatiquement par une application

conçue à cette fin. Ces patrons ont

été choisis après plusieurs expé

rimentations par des experts du

domaine indiquant quels étaient les

résultats les plus probants. Ils sont

abrégés N6, NPN, NPNPN, NAPNPN,

NPANPN, NPNPNPN, où N figure un

nom, P une préposition et A un ad

jectif qualificatif. Les déterminants

sont admis dans ces patrons. On no

tera que les patrons AN et NA, pour

tant intuitivement pressentis comme

utiles, ont été écartés car générant

beaucoup plus de bruit que de résul

tats pertinents.

Ainsi traité, un document produit un

ensemble de syntagmes que l’expert

peut traiter, en choisissant d’ignorer

certains résultats qui sont conservés

et constituent alors un filtre garantis

sant que ces syntagmes ne seront

plus présentés par la suite. Les ré

sultats retenus sont intégrés à une

base de données classique. (Au pré

alable une lemmatisation7 des mots

a été faite)

• Les relations entre concepts et la contextualisationL’interface proposée pour retenir les

éléments pertinents consiste en leur

hiérarchisation au sein d’une carte

heuristique8, du général au particu

lier. La relation retenue pour struc

turer l’arborescence est une relation

de subsomption (ou d’hyponymie/

hyperonymie), d’un élément général

vers un autre plus spécifique (et réci

proquement). Cependant, l’ensemble

des syntagmes issus du corpus, no

nobstant ceux qui ont été écartés par

manque de pertinence, ne s’intègre

pas sur une seule carte heuristique.

A cela, plusieurs raisons :

Le nombre de syntagmes relevé

lors du traitement d’un corpus

simple comme les actes des trois

dernières tenues des congrès

AFTES dépasse les 5000, ce qui,

en une seule arborescence, perd

en lisibilité et donc en utilité ;

Chaque géotechnicien est généra

lement spécialiste d’un sousdo

maine bien spécifique, pour lequel

il souhaitera construire sa propre

représentation, à la différence des

autres sousdomaines ;

La construction d’une arbores

cence générale au domaine de

mande d’imposer un seul point de

vue à tous les acteurs du domaine ;

Le nombre de syntagmes issus

d’une analyse de corpus peut être

assez conséquent et demande

un effort collaboratif, sans quoi la

constitution des cartes exige un

investissement assez coûteux en

temps.

Le domaine est donc subdivisé en

différents sousdomaines, rassem

blant un certain nombre (de l’ordre

de 300) de syntagmes hiérarchisés

dans des cartes heuristiques. Dans

une optique collaborative et un

contexte d’entreprise, il est probable

que plusieurs cartes existent pour

un même sousdomaine : chaque

utilisateur fera le choix des cartes

concurrentes qu’il utilisera, en fonc

tion de sa recherche. Cela peut éga

lement donner lieu à des discussions

entre experts concernés, des révi

sions de cartes et des cartes com

munes : l’amélioration incrémentale

de l’ensemble est une des finalités

de tout projet collaboratif.

Afin que ces cartes aient une utilité

commune, il peut donc être perti

nent d’établir a priori la subdivision

du domaine en sousdomaines, sans

results. They are abbreviated N6, NPN, NPNPN, NAPNPN, NPANPN, NPNPNPN, where N is a noun, P is a preposition, and A is an adjective. Determinants are allowed into these patterns. It should be noted that the patterns AN and NA, which are intui-tively shown to be helpful, have been removed because they generate more noise than relevant results.

A processed document therefore yields a set of phrases, which the expert can process while choosing to ignore some results and thereby create a filter to ensure that those phrases will no longer be shown. The results are integrated into a traditional database. (Prior to this, word stem-ming7 is carried out.)

• Relationships between concepts and contextualisationThe proposed interface for keeping the relevant elements involves a map-ping8, sorting from general to specific. The relationship used for structuring the tree is a subsumption (or hypo-nym/hypernym) relationship, going from a general element to a more spe-cific element (and vice versa). Howe-ver, not all of the phases from the corpus, notwithstanding the phrases that have been discarded due to irrele-vance, are used in the same mapping. There are several reasons for this: - The number of phrases identified

when processing a simple corpus, such as the proceedings of the last three AFTES conferences, is greater than 5,000, which means that reada-bility and usability would be dimini-shed if a single tree is implemented.

- Typically, geotechnical designers

specialize in a very specific sub-domain, for which they will want to build their own representation, unlike other subdomains.

- Building a general tree for a domain requires forcing a single point of view for all actors in the domain.

- There may be so many phrases pro-duced by an analysis of a corpus, thereby requiring a collaborative effort; otherwise, developing the mappings would require too much of a time investment.

The domain is therefore subdivided into various subdomains, containing a certain number (about 300) phrases ranked in mappings. When colla-boration is involved in a business context, it is likely for there to be multiple mappings for a single sub-domain, and each user will choose the concurrent maps to use, based on their research. This may also give way to discussions between the experts involved, revisions to mappings, and shared mappings; incremental impro-vement across the board is one of the goals of any collaborative project.

In order for these mappings to have shared utility, it may therefore be use-ful to first establish how the domain will be subdivided into subdomains, without which it would be difficult to thematically identify and collectively use the mappings. However, the first few levels of trees are naturally based on consensus. A major constraint has been applied to each mapping, namely that they must not contain any duplicates, but two different mappings may contain the same phrases, which are linked between maps.

6 - Les noms isolés incluent les noms propres, bien qu’ils soient reconnus différemment par l’étiqueteur et gardant seulement référence à l’article / Isolated nouns include proper nouns, although they are recognised differently by the labeller and are referenced only to the article.7 - Mots mis sous la forme la plus simple : masculin singulier / Reducing of words into their simplest form: singular masculine.8 - L’éditeur que nous utilisons pour nos expérimentations est un logiciel propriétaire, MindManager. (Jésus M., 2009) / The software we are using for our experiments is made by MindManager. (Jésus M., 2009)


TECHNIQUE/TECHNICAL

quoi l’identification thématique des

cartes deviendrait problématique,

et leur usage collectif d’autant plus

malaisé. Cependant les premiers ni

veaux des arborescences font natu

rellement consensus. Une contrainte

forte a été imposée à chaque carte, à

savoir qu’elles ne contiennent aucun

doublon, mais que deux cartes dif

férentes peuvent contenir des syn

tagmes identiques qui constituent

des liens entre cartes.

La constitution de ces cartes heu

ristiques est faite à l’écran, réalisée

par les expertsutilisateurs à partir

des syntagmes triés, et le résultat est

directement exportable dans la base

de données afin que les relations

entre les différents syntagmes soient

utilisables pour étendre une requête,

par exemple en traduisant un glisse

ment sémantique.

Les cartes permettent de lever des

ambigüités de langage comme la

synonymie, le même mot ayant des

sens différents suivant la carte à la

quelle il appartient, de même que les

liens entre syntagmes relient deux

homonymes.

5 - Exemples de traitementde deux corpus

Les possibilités de l’outil MKD9 sont

importantes ; pour les illustrer nous

avons utilisé deux corpus bien dif

férents, orientés soit vers une re

cherche bibliographique innovante,

soit vers la constitution de thésaurus

permettant le recueil et l’usage de la

connaissance.

5.1 - Corpus 1 : à des fins de recherches bibliographiques.

Ce corpus est anglophone et orienté

métier. Il comprend l’ensemble des

publications présentes dans les

actes des congrès de l’AITES de

puis 2004 (congrès de Singapour) et

jusqu’en 2013 (congrès de Genève)

soit 2344 articles.

Il a permis de retenir 33 213 syn

tagmes différents dans un lexique

sur plus de 900 000 syntagmes

extraits. Ces syntagmes ont été

sélectionnés automatiquement sui

vant leurs occurrences et le nombre

d’articles dans lesquels ils appa

raissent.10

These mappings are produced on the screen by expert users, based on sorted phrases, and the result can be exported directly into the database so that relationships between different phrases can be used to expand a query, such as by translating a semantic shift.

Mappings can alleviate linguistic ambi-guities, such as homonymy, in which the same word has different meanings, depending on the map to which it belongs, and the relationships between phrases can link two synonyms.

5 - Examples from processing two corpuses

The MKD tool9 has significant poten-tial. To illustrate this, we used two very different corpuses, focusing on innovative bibliographic research and on building a lexicon for collecting and using knowledge.

5.1 - Corpus 1: for the purpose of bibliographic research.

This is an English-language corpus

made up of business-related texts. It contains all the publications from the AITES conference proceedings from 2004 (Singapore conference) to 2013 (Geneva conference), totalling 2,344 articles.

From the corpus, we kept 33,213 different phrases in a lexicon of more than 900,000 extracted phrases. These phrases were automatically selec-ted based on their occurrences and the number of articles in which they appeared.

Before extracting phrases from the articles, the titles, bibliographies, and authors were first extracted and stored in the database11. The extrac-ted phrases were then associated to the article and lexicon to which they belong. This made it possible to gene-rate sets of the most relevant keywords for each article (collectively referred to as «signature» in the system).

These profiles allow bibliometrics to be used with the system. Beyond sim-ply looking for similarities between two articles with common topics, users can easily formulate more com-

Congrès / Conference

Année /Year

Nb d’articles / Number of

articles

Nb de références lues / Number of references read

Nb de syntagmes lus / Number of phrases read

Nb de syntagmes retenus / Number of phrases kept

Thème du congrès / Conference theme

Singapore 2004 173 722 69 023 5 669 Underground space for sustainable urban development

Istanbul 2005 207 894 78 101 3 140 Underground space use

Seoul 2006 198 1015 68 305 3 125 Safety in the underground space

Prague 2007 305 1091 57 497 1 876 The 4th dimension of metropolises

Agra 2008 201 854 95 929 3 060 Underground facilities for better environment and safety

Budapest 2009 266 1195 106 617 3 272 Safe tunnelling for the city and for the environment

Vancouver 2010 207 888 101 758 2 568 Tunnel vision towards 2020

Helsinki 2011 134 662 86 183 2 903 Underground spaces in the service of a sustainable society

Bangkok 2012 355 1465 198 862 3 821 Tunnelling and underground space for a global society

Genève 2013 298 1404 118 444 2 799 Underground – the way to the future

TOTAL 2 344 911 686 33 213

Tableau 1 - Constitution du corpus 1 / Contents of corpus 1


TECHNIQUE/TECHNICAL

Avant l’extraction des syntagmes à

partir des articles, les titres, biblio

graphies et auteurs ont également

été préalablement extraits et stoc

kés dans la base de données11. On

peut alors associer à chaque article

les syntagmes qui en ont été extraits

et qui appartiennent au lexique. Ceci

permet de générer pour chaque ar

ticle des ensembles de motsclés

plus pertinents qu’habituellement

(ensembles appelés « signature »

dans le système).

Ces profils permettent une utilisation

bibliométrique du système : audelà

de la simple recherche de ressem

blance entre deux articles, liée à des

thématiques communes, l’utilisateur

peut formuler aisément des requêtes

plus complexes, pour trouver par

exemple l’ensemble des articles de

tel auteur cités par tel ensemble

d’auteurs et contenant tels éléments

dans leur profil, rechercher les plus

petits hyperonymes communs aux

profils des articles de tel ensemble

d’auteurs pour approcher les théma

tiques communes, etc.

Le présupposé et la limite de cette

approche sont ceux que l’on retrouve

pour tout système d’indexation à

motsclés : il ne s’agit pas ici de

retrouver la connaissance mais de

partir du principe que la similitude

lexicale fonde partiellement la simi

litude sémantique. Les avantages de

ce système par rapport à d’autres

sont liés à la manipulation aisée de

syntagmes lemmatisés extraits en

nombres significatifs, plusieurs cen

taines.

La recherche d’un article dans la

base peut donc se faire sur les

auteurs, les mots du titre et des

ensembles de syntagmes utilisés

comme motsclés. Ainsi, retrouver

les articles « voisins » à un article

donné, consiste en la comparaison

des signatures pour classer les ar

ticles en fonction du pourcentage de

syntagmes communs. En quelques

secondes, les articles d’un congrès

sont classés en fonction de celui que

vous avez choisi, le vôtre.

On peut aussi constater, dans ce cor

pus, qu’il existe de grandes familles

de pensées, car à part quelques ré

férences mondiales (Hoek et Brown,

par exemple) les références sont

celles de la famille. Il y a peu de ré

férences extérieures entre Europe et

Asie.

5.2 - Corpus 2 : Usage des concepts et thématisation.

Ce second corpus est francophone et

académique, représentatif des docu

ments à partir desquels les experts

géotechniciens travaillent.12

plex queries, such as to find all the articles by an author cited by a certain set of authors and containing certain elements in their profile, search for smaller hyperonyms common to the profiles of articles by that set of authors to address common topics, etc.

The presupposition and limitation of this approach is that keywords can be indexed for any system. This is not about finding knowledge, but about the principle that lexical similarity is partially based on semantic similarity. The advantages of this system com-pared to others are related to the easy handling of large numbers (several hundred) of stemmed phrases.

It is therefore possible to search for an article in a database by author, the words in the title, and set of phrases used as keywords. Therefore, to find

«neighbour» articles related to a given article, we compare the signa-tures in order to rank the articles by the percentage of common phrases. In a matter of seconds, the conference articles are ranked based on the one you selected, yours.

In the corpus, there are large families of thoughts; this is because, apart from some global references (e.g., Hoek and Brown), references come from the family. There are few refe-rences outside of Europe and Asia.

5.2 - Corpus 2: Use of concepts and topics

The second corpus is an academic corpus in French, representative of documents for which geotechnical design experts work.12

9 - Le prototype de MKD comprend 50 modules écrits en PHP et Perl, dialoguant avec une base de données MySql / The MKD prototype comprises 50 modules written in PHP and Perl, interfacing with a MySQL database.10 - La fonction TF/IDF a été utilisée pour cette sélection / The TF/IDF functionality was used for this selection.11 - Environ 70% des références bibliographiques sont extraites, dans la mesure où les pratiques bibliographiques sont très variées, ce à quoi on ajoute fréquemment des références incorrectes, mal formulées ou incomplètes, surtout dans les bibliographies de congrès / About 70% of the bibliographic references were extracted, since bibliographic practices vary significantly, often causing incorrect, wrongly formulated, or incomplete references, especially in conference bibliographies.12 - Lors des réunions du groupe de travail « les grands projets Alpins » il avait été montré que les spécialistes ne travaillent qu’avec un nombre limité de documents de référence et que ces documents étaient différents d’un pays à l’autre, d’où la nécessité de constituer un fond commun pour favoriser le dialogue / During meetings of the «large Alpine projects» workgroup, it had been shown that specialists work only with a limited number of reference documents and that those documents varied from country to country, hence the need to build a common basis for discussion.


TECHNIQUE/TECHNICAL

Titre / Title

Nb pages (approx) / Number of pages

(approx.)

Nb de syntagmes détectés - Nb sans doublons / Number

of phrases detected - Number without duplicates

Nb de syntagmes retenus / Number of phrases kept

Base initiale (issue du projet Ramcesh) / Starting database (from the Ramcesh project) 3 631

Dossier pilote (Centre d’Etude des Tunnels France) / Pilot records (French Tunnel Research Centre - CETU) 150 9 804 / 4 315 53 81 (+1 750)

Articles du Congrès de Monaco 2008 (81 articles) / Articles from the Monaco Conference 2008 (81 articles) 800 20 757 / 7 602 5 654 (+273)

Textes de base / Base texts :• Eurocode 7 (code européen de mécanique des sols) / Eurocode 7 (European Soil Mechanics Code)• Cours de Béton, Méca-sol, Méca-roche, Stabilité des Pentes / Concrete Structures, Soil Mechanics, Rock Mechanics, Slope Stability• Fascicule 67, Fascicule ESD / Booklet 67, Booklet ESD

500 17 544 / 11 597 5 861 (+207)

Articles du congrès de Lyon 2011 (116 articles) / Articles from the Lyon Conference 2011 (116 articles) 1 000 25 315 / 12 832 5 952 (+191)

Articles du congrès de Lyon 2014 (83 articles) : Articles from the Lyon Conference 2014 (83 articles) 1 100 33 453 / 11 294 5 995 (+43)

4 Recommandations AFTES / 4 AFTES recommendations 13

• Reconnaissance à l’avancement pour les tunneliers / Acknowledgement of advancements for tunnellers

• Technologie du boulonnage / Nailing technology• Caractérisation des incertitudes et des risques géologiques, hydrogéologiques et

géotechniques / Description of geotechnical, hydrogeological, and geological risks and uncertainties

• La conception, le dimensionnement et la réalisation de voussoirs préfabriqués en béton de fibres métalliques / The design, dimensioning, and production of prefabricated voussoirs from reinforced concrete

120 4 417/ 3 411 6 039 (+44)

Nom du graphe /Chart name

Nb de syntagmes / Number of

phrases

Nom du graphe / Chart name


phrases

Nom du graphe / Chart name


phrases

Savoir mécanique / Mechanical knowledge 296 Propriété des choses / Ownership 164 Géologie / Geology 819

Savoir chimique / Chemical knowledge 56 Mécanique des sols /

Soil mechanics 358 Hydrogéologie / Hydrogeology 245

Savoir cindynique / Risk analysis knowledge 285 Mécanique des roches /

Rock mechanicsTechnique de projet / Project technique 74

Phénomène physique / Physical phenomenon 77 Géologie pratique /

Practical geology 234 Techniques de modélisation / Modelling techniques 43

Techniques de confortation / Stabilisation techniques 213 Techniques de fondations /

Foundation techniques 146 Techniques de mesures et d’essais / Measuring and testing techniques 397

Techniques pour pentes / Techniques for slopes 215 Techniques pour tunnel /

Techniques for tunnels 366 Ouvrages / Structures 241

Matériel de chantier / Project material 405 Matériau manufacturé /

Manufactured material 192 Administration / Administration 292

Tunnel 228

Relation métier / Industry relationship 71 Anti-lexique / Lexicon blacklist 30 339 Total syntagme en base /

Total base phrases 5 427

Ce corpus a fourni plus de 51 000

syntagmes différents, dont seule

ment moins de 6000 ont été retenus

et incorporés à la base de données.

Retenir ces syntagmes significa

tifs a été le résultat d’une analyse

d’expert ; ce travail nécessaire

peut paraître fastidieux, mais ren

force l’intérêt du travail collaboratif,

d’autant qu’il a été ici fourni dans le

cadre de la constitution ex nihilo de

notre corpus, l’extension de celuici

nécessitant forcément un investis

sement moindre14.

L’ensemble des syntagmes du cor

pus 2 a été subdivisé en plusieurs

cartes heuristiques, comme indiqué

dans le tableau cidessous :

Tableau 2 - Constitution du corpus 2 / Make-up of the corpus 2

Tableau 3 - Sous-domaines pour le corpus 1 (lors de la réalisation des cartes certains syntagmes ont été rejetés dans l’anti-lexique) / Subdomains for corpus 1 (During the production of the mappings, some phrases were rejected in the lexicon blacklist.)

This corpus provided more than 51,000 different phrases, of which fewer than 6,000 were kept and incor-porated into the database.Collecting these significant phrases was the result of an expert analy-sis. Such necessary work may seem tedious, but it reinforces the value of collaborative work, especially as pro-

vided here in the development of our corpus from scratch, which can be extended without necessarily requiring a major investment14.All of the phrases from corpus 2 were subdivided into multiple mappings, as shown in the table below:


TECHNIQUE/TECHNICAL

13 - AFTES : Association Française des Travaux En Souterrain, membre de l’AITES/ITA, Association Internationale des Travaux En Souterrain/International Tunneling Association / AFTES: Association Française des Travaux En Souterrain, member of the AITES/ITA, International Tunnelling Association.14 - Même si nous avons pu constater avec le corpus 1 que la décroissance du nombre des syntagmes nouveaux, mis en base à chaque étape, n’est pas très marquée. Pour ce corpus 1, cela vient du fait que chaque congrès international est en fait local à 70%, que les particularismes locaux sont très importants, que les thèmes de chaque congrès sont différents et enfin que la langue anglaise n’est pas (sauf à Vancouver) la langue du pays, ce qui donne souvent lieu à des formulations novatrices sinon étranges / We were able to see with corpus 1 that the decline in the number of new phrases with each step is not very significant. For this corpus 1, this comes from the fact that each international conference is actually 70% local; local particularities are very significant, the themes of each conference are different, and since (with the exception of Vancouver) the language of the country is not English, which often results in creative or strange phrasings.15 - Le métier traité dans ces exemples est celui du géotechnicien spécialisé pour les tunnels, mais en fonction du corpus de textes utilisés, ce pourrait être un tout autre métier / The industry targeted in these examples is that of a geotechnical designer specialised in tunnels, but because of the corpus of texts used, it could be any other industry.

Les graphes listés dans le tableau 2

représentent le cœur du métier15 et

sont redéfinissables à la demande.

Ils sont LE lexique du métier à une

date donnée et pour un corpus

donné, puisqu’ils sont évolutifs. Ils

sont facilement gérés par l’utilisa

teur qui le modifie et le complète

à la demande. A partir des graphes

en ligne, chaque utilisateur (ou

groupe d’utilisateur) peut facilement

(à l’aide de MindManager) s’ap

proprier les graphes en modifiant

leur arborescence, en ajoutant (ou

retranchant) des syntagmes de

façon à avoir une représentation

personnalisée du domaine traité.

Les différents essais réalisés au

sein d’organisations profession

nelles tendent à indiquer que les

variations personnelles sont peu

nombreuses, ce qui permet de défi

nir un cadre de référence commun,

mais souvent défendues par leurs

tenants, ce qui justifie d’en tenir

compte au sein d’une carte person

nelle, par exemple.

L’utilisation des cartes heuristiques

construites par les experts permet

aussi la thématisation de l’en

semble des articles en comparant la

signature de chaque article avec la

liste des syntagmes d’une carte. En

se fixant un seuil sur la proportion

de syntagmes communs on obtient

la liste des articles qui traitent le

thème de la carte. Cette thématisa

tion est utile en enseignement, pour

illustrer une partie de cours ou en

recherche quand un thésard veut

approfondir un petit sous domaine.

On a pu voir que le thème « feu en

tunnel » a été particulièrement traité

par abondance d’articles, après les

incendies du tunnel du MontBlanc,

du tunnel du Tauern et du tunnel du

Saint Gothard.

6 - Maintenance de la base lexicale

La base, c’estàdire l’ensemble des

syntagmes couvrant le domaine, ne

peut être construite en une seule

fois, il faut aussi ajouter les nou

veaux concepts qui apparaissent et

suivre l’actualité. Son évolution est

donc primordiale. Le processus est

le suivant :

Un nouvel ensemble de documents

est analysé et les syntagmes de ces

documents sont recueillis (Module

splitplus de l’outil MKD) (Faure et

al., 2014)

Une comparaison avec ceux déjà en

base et dans l’antilexique, permet

de sélectionner les nouveaux syn

tagmes. Ces nouveaux syntagmes

sont alors placés dans le (ou les)

graphe heuristique de façon visuelle

par un expert. Un outil vérifie que

l’unicité des syntagmes au sein d’un

graphe est respectée. Quand tous

les nouveaux syntagmes ont été in

tégrés dans les graphes, la base de

données est reconstruite avec tous

les graphes. La base construite, de

nombreuses vérifications peuvent

être faites pour « valider » le décou

page en graphes et le modifier si

nécessaire.

Celui qui construit les graphes uti

lise les syntagmes détectés qu’il sé

lectionne (les non sélectionnés sont

rangés dans un antilexique afin de

The charts listed in Table 2 show the core of the work15 and can often be redefined as needed. They are THE industry lexicon as of a given date and for a given corpus, because they are scalable. They can easily be generated by the user who modified them and submits the request. From the online charts, each user (or use group) can easily (in MindManager) arrange the charts by changing their tree, adding (or removing) phrases in order to have a customised representation of the targeted domain. The different tests conducted within professional orga-nisations tend to show that custom variations are somewhat extensive, which makes it possible to define a common framework, often defended by those involve, which justifies having them in a custom chart, for example.

Using mappings built by experts also makes it possible to group sets of articles by topics by comparing the signature of each article with the list of phrases in a mapping. By setting a threshold on the proportion of com-mon phrases, we get a list of articles on the topic in the mapping. Such topics are useful in teaching because they illustrate an area of the course or research that a PhD may want to expand further. For example, we could see that the topic «fire in tunnel» was heavily covered by a large number of articles, after the fires in the Mont Blanc Tunnel, the Tauern Road Tunnel, and the Gotthard Tunnel.

6 - Maintenance of the lexical database

The database, which stores all of the

phrases covering the domain, cannot be built all at once. It must be updated as new concepts appear and keep up with developments. It therefore is constantly changing. The process is as follows:

A new set of documents is analysed, and the phrases from those documents are gathered together (splitplus module in the MKD tool) (Faure et al., 2014).

New phrases are selected by compa-ring against the phrases already in the database and the lexicon blacklist. The new phrases are then visually added to the mapping(s) by an expert. A tool verifies the phrases within a chart are truly unique. When all the new phrases have been added to the charts, the database is rebuilt with all the graphs. With the database built, there are lots of verifications that can be done to «validate» the allocation of charts and adjust them as needed.

The person who builds the charts uses phrases selected from those detected (non-selected phrases are added to a lexicon blacklist so that they are no longer detected) or other phrases, such as phrases from existing glossaries, to complete the tree. Experts are therefore totally free in their selections. When all of the charts are in the database, the lexicon blacklist is checked to ensure that it does not contain phrases from the database. The two sets must not intersect so that the filter for new phrases coming from an extension of the corpus can be efficient.

As documents and even corpuses are added, the database grows until it contains all of the phrases used by the


TECHNIQUE/TECHNICAL

ne plus avoir à les sélectionner) ou

des syntagmes autres, comme ceux

de nomenclatures existantes, pour

compléter l’arborescence. L’expert

est donc totalement libre de ses

choix. Quand tous les graphes sont

mis en base, on vérifie que l’an

tilexique ne contient aucun des

syntagmes de la base, ces deux en

sembles de syntagmes sont disjoints,

afin que le filtre visàvis des nou

veaux syntagmes provenant d’une

extension du corpus, soit efficace.

Documents après documents ou

plutôt corpus après corpus, la base

croît jusqu’à contenir tous les syn

tagmes utilisés par la profession. En

bureau d’étude, la base construite

avec les documents de référence

utilisés par les ingénieurs du bureau

devient un aidemémoire listant les

concepts du domaine, ceux utiles

aux projets.

Cette maintenance, si elle est faite

de façon régulière et systématique,

peut aussi être une veille techno

logique d’un domaine où les nou

veautés d’un flux de documents

techniques sont naturellement dé

tectées.

Chaque syntagme gardant référence

au texte d’où il provient, lequel est

daté, une étude temporelle pour

recherche d’antériorité sur l’usage

des syntagmes/concepts (évolution

du vocabulaire d’un domaine) peut

être faite par simple interrogation de

la base.

Ces bases lexicales sont aussi des

vecteurs de connaissance en ensei

gnement16, mais aussi pour la fran

cophonie quand chaque association

technique17 cherche à promouvoir le

savoir français.

7 - Pour aller plus loin, vers le recueil desconnaissances

Tel qu’il a été présenté à ce stade du

présent article, le système MKD est

essentiellement un projet d’aide à la

recherche d’information documen

taire et de bibliométrie. Mais, une

autre ambition du système MKD est

d’utiliser les données documentaires

dans un but d’aide à la représenta

tion et la gestion des connaissances.

A cette fin, il utilise le granule de

connaissances, créé pour le sys

tème, et décrit plus exhaustivement

dans d’autres travaux [Faure, 2006],

[Faure, 2007], mais dont nous pré

sentons ici quelques éléments.

• Le granule de connaissances

L’approche générale du projet qui a

conduit au système MKD, présentée

dans l’introduction de cet article,

reste valide ; en conséquence, il ne

s’agit pas de combiner des éléments

conceptuels ou de signification mais

bien plutôt de rendre compte au plus

près du sens présent au sein des

documents qui composent le corpus.

On s’intéresse pour cela aux procé

dés de représentation du discours,

comme celui de la DRT (Discourse

Representation Theory [Kamp et

Reyle, 1993]). Initialement mis au

point pour mieux appréhender les

anaphores ou cataphores gram

maticales dans le discours, l’intérêt

majeur de ce type de procédé pour

notre usage, est que la réalité recou

vrée par les termes employés, com

parable aux instances des concepts

des modélisations formelles, est

représentée indépendamment des

termes qui la désignent, ainsi que

profession. In an engineering depart-ment, the database built with reference documents used by the department’s own engineers becomes a check-list containing the concepts of the domain, which are useful for projects.

Whether performed on a regular and consistent basis, this maintenance can also be a technical monitoring of a domain, by which new ideas from a stream of technical documents are detected naturally.

Because each phrase keeps a reference to its originating text, which is dated, a time-based study to look for the histo-rical use of phrases or concepts (chan-ging terminology within a domain) can be carried out using simple database queries.

These lexical databases also show knowledge areas in teaching16 and French when technical associations17 seek to promote French know-how.

7 - To go further, to collect knowledge

As it has been described so far in this article, the MKD system is essentially a project aimed to improving the search for information from documents and bibliometrics. However, another goal of the MKD system is to use the docu-mentation data to make it easier to display and manage knowledge. For this, it uses the granule of knowledge, created for this system and described in more detail in other works [Faure, 2006], [Faure, 2007]. We describe some elements of it here.

• The granule of knowledge

The general approach of the project

that led to the MKD system, presented in the introduction of this article, remains valid. Accordingly, it does not combine conceptional elements or meaning, but rather it provides the most accurate meaning based on the documents that comprise the corpus.

For this, we use methods for represen-ting discourse, such as the Discourse Representation Theory (DRT [Kamp and Reyle, 1993]). Initially developed to better understand grammatical anaphora and cataphora in discourse, the key interest of this type of method, for our purposes, is that the reality covered by the terms used, compa-rable to instances of formal modelling concepts, is independently repre-sented by the terms that designate it, along with the various necessary quantifiers.

This makes it possible to represent a changing discourse, in which a single element may be apply at various levels of genericity, mainly based on multiple viewpoints, indicating metaphoric and metonymic elements so commonly found in language.

In other words, this indicates the desi-gnation of a single element (e.g., a segment) using other terms (e.g., the tunnel wall).

Relationships between different syn-tagmatic elements extracted from the text are therefore supplemented with a universe and a model of universe, where, if needed, each element can be represented, along with its equivalence relationships with other elements.

16 - On peut attacher à chaque syntagme, sa définition, une image ou un lien / Each phrase can also be associated with its definition, an image, or a link.17 - Les travaux de la Commission pour la Francophonie du Comité Français de Mécanique vont dans ce sens / The French-speaking Commission of the French Committee on soil Mechanics is working toward this.


TECHNIQUE/TECHNICAL

les divers quantifieurs nécessaires.

Cela permet de représenter un

discours évolutif, où un même élé

ment peut être désigné selon divers

niveaux de généricité mais surtout

selon divers points de vue, rendant

compte des éléments métapho

riques et surtout métonymiques si

fréquemment présents dans le lan

gage.

En d’autres termes, cela permet de

rendre compte de la désignation

d’un même élément (par exemple :

un voussoir) par d’autres termes (par

exemple : la paroi du tunnel).

Les relations entre les différents

éléments syntagmatiques extraits

du texte sont donc complétées par

un modèle et un modèle d’univers,

où, au besoin, chaque élément peut

être représenté, ainsi que ses rela

tions d’équivalence avec les autres.

(Tableau 3).

Le granule supporte la connais

sance. Cette connaissance est dans

les textes sous forme, en général,

déductive, du genre si : contexte

alors : autre contexte. L’analyse

automatique des textes, ceux du

corpus, permet de sélectionner des

fragments de texte, deux ou trois

phrases consécutives, qui vont

être transformées, en mode super

visé par un expert, en granule de

connaissance, structure définie dans

le cadre du système MKD.

Un granule de connaissances com

porte plusieurs phrases, qui re

groupent un syntagme thème et un

ensemble de syntagmes qui forment

le prédicat associé à ce thème. Une

‘relation métier’ relie thème et pré

dicat. Chacune de ces phrases cor

respond à un objet et les propriétés

qui lui sont fixées dans le cadre du

granule. Ces propriétés ne sont pas

exhaustives, mais correspondent

à ce qui apparaît dans le cadre

du document à partir duquel il est

construit.

A chaque occurrence d’un syntagme

au sein d’un granule correspond un

ou plusieurs individus dans l’univers

propre au granule, auxquels peut

(ou non) correspondre un intervalle

voire une valeur au sein du modèle

d’univers ou une équivalence au

sein du granule. Par ailleurs, il per

met de prendre en compte les pro

blèmes de quantification.

Chacune des phrases d’un granule

se justifie dans l’environnement

plus large du granule, qui sert à for

mer un contexte, décrire une situa

tion et permet également de décrire

une forme générique de causalité

(nommé implication) par une répar

tition des phrases en prémisses et

conclusion. Pour MKD, l’implication

peut être, obligation, recommanda

tion, conséquence, danger, négation.

Lorsque l’utilisateur combine plu

sieurs granules, il établit la similarité

de plusieurs occurrences de syn

tagmes selon sa conviction en fonc

tion de contraintes dépendant du

modèle d’univers propre à chaque

granule (ce qui correspond, autre

ment dit, à une fusion de granules

contrainte par les modèles d’uni

vers). Une approche similaire avait

été envisagée par [Porter et Clark,

1997] pour leurs knowledge com

ponents. Deux granules combinés

comportent donc un même modèle

d’univers, ce qui permet de consti

tuer un « profil de projet », c’est

The granule supports knowledge. This knowledge is usually deductive within text, such as if: context, then: other context. The automated analysis of the texts in the corpus allow fragments of text to be selected, such as two or three consecutive sentences, which will be transformed (under the supervision of an expert) into a granule of knowledge whose structure is defined as part of the MKD system.

A granule of knowledge consists of multiple sentences that include a topic phrase and a set of phrases for-ming the predicate associated with that topic. An ‘industry relationship’ combines a topic and a predicate. Each of the sentences corresponds to an object and the properties lin-ked to it as part of the granule. These properties are not exhaustive; they correspond to what appears in the document from which they were built.

For each occurrence of a phrase wit-hin a granule, there are one or more individuals in the granule universe to which an interval or value within the universal model may (or may not) correspond or an equivalence within the granule. It can also account for quantification problems.

Each of the sentences in a granule is justified in the broader environment of the granule, which forms a context, describes a situation, and also gene-rally describes a causality (called an implication) by distinguishing the sentences as premises and a conclu-sion. For MKD, the implication may be an obligation, a recommendation, a consequence, a danger, or a nega-tion. When users combine multiple gra-nules, they establish the similarity between multiple occurrences of phrases based on their conviction

Phrase / Sentence Représentation / Representation Univers / Universe Modèle d’univers /

Universal model

Pierre rencontre Julie.Il la salue / Peter meets Julie.He greets her.

X, Y, Z / X, Y, ZX rencontre Y / X meets YZ salue Y / Z greets Y

Pierre, Julie / Peter, Julie X= Pierre / PeterY = Julie / JulieZ = il / heX = Z / Z

Jean construit le tunnel de Chartreuse. Il collabore avec Philippe. / John is building the Chartreuse Tunnel. He is collaborating with Philip.

X, Y, Z / X, Y, ZX construit Y / X is building YX collabore avec Z / X is collaborating with Z

Jean, Philippe / John, PhilipTunnel de Chartreuse / Chartreuse Tunnel

X = Jean / JohnY = tunnel de Chartreuse / Chartreuse TunnelZ = Philippe / PhilipX = il / he

Tableau 4 - Exemple de représentation d’une phrase en utilisant la DRT / Sample representation of a sentence using DRT.

Figure 1 - Schéma du granule / Diagram of the granule.


TECHNIQUE/TECHNICAL

àdire un ensemble de granules

combinés autorisant l’esquisse, à

partir d’éléments documentaires

potentiellement disparates, d’un

ensemble plus vaste correspondant

aux besoins de l’utilisateur.

Lors de sa construction, le granule

candidat est comparé aux granules

déjà en base et soit il est retenu

comme granule, soit il modifie un

granule existant de façon à assurer

la non redondance de la connais

sance dans la base. La référence au

texte origine du granule est conser

vée. (Faure et al, 2008)

• Nouvelle forme d’ontologie

La construction proposée à partir

des cartes heuristiques et des gra

nules revient à construire une on

tologie de domaine en différenciant

la mise en œuvre suivant le type de

relation. Les relations de subsomp

tion et de voisinage sont traitées par

l’arborescence des cartes heuris

tiques. Les autres relations appe

lées « relation métier » (une carte

leur est réservée) sont au cœur du

granule dont le nombre de syn

tagmes (les mêmes que ceux des

arborescences) est réduit. La figure

suivante montre cette équivalence.

Grace aux syntagmes identiques

entre deux cartes, des liaisons mul

tiples lient les syntagmes et des

chemins ou des voisinages peuvent

être définis.

La construction de cette forme

d’ontologie correspond à un recueil

de connaissance sur un domaine.

L’extension du domaine se fait sous

forme incrémentale, à chaque nou

vel ensemble de textes traités. Cet

ensemble, générant un lexique dont

seuls les éléments nouveaux sont

introduits dans la base de connais

sance, augmente à chaque apport.

Ce recueil peut être interrogé de la

même façon que précédemment en

recherchant les granules dont les

syntagmes, en tant que motsclés

répondent à la question posée. Avec

un certain raffinement en sépa

rant prémisses et conclusions, une

approche par causalité ou consé

quences est réalisée, ce qui rap

pelle les notions de chaînage avant

et chaînage arrière des moteurs

d’inférences des systèmes experts.

Quand la base sera assez large, la

réponse à que doisje savoir dans

ce contexte « suite de syntagmes »

sera complète, sous la forme d’une

« suite de granules ».

based on constraints dependent on the universal model of each granule (which corresponds, in order words, to a merger of granules limited by the universal models). A similar approach was described by [Porter and Clark, 1997] as knowledge com-ponents. Two combined granules therefore behave as a single univer-sal model, which forms a «project profile», a set of combined granules allowing a broader set based on the user’s needs to be sketched from potentially disparate documentation elements.

During its construction, the can-didate granule is compared to the granules already in the database. It is then kept as a granule, or the exis-ting granule is updated to ensure that there are no redundancies of knowledge in the database. The refe-rence to the original granule text is saved. (Faure et al, 2008).

• New ontology form

The proposed construction based on the mappings and granules forms a domain-based ontology. The type of relationship leads to a different pro-cess. Subsumption and neighbour relationships are processed by the mapping tree. Other relationships, called «industry relationships» (with their own reserved map) are the core of the granule with a reduced number of phrases (the same as those in the trees). The following figure shows this equivalence. Thanks to identical phrases between two maps, multiples connections link the phrases and paths where neighbourhoods can be defined.

Constructing this form of ontology means collecting knowledge on a domain. The domain is extended incrementally with each new set of

Phrase / Sentence Relations / Relationships Univers / Universe Modèle d’univers /

Universal model

SI / IF

Le coefficient de sécurité au glissement d’un mur en béton armé est inférieur à 1.5 / The safety coefficient for the shifting of a reinforced concrete wall is less than 1.5.

Y est en Z / Y is made of ZX caractérise Y / X characterises Y

Coefficient de sécurité au glissement, Mur, Béton armé / Safety coefficient for sliding, Wall, Reinforced concrete

X = coefficient de sécurité au glissement / safety coefficient for shiftingY = Mur / WallZ = béton armé / Reinforced concreteX < 1.5 / < 1.5

ALORS (modalité : recommandation) / THEN (procedure: recommendation)

Mettre une bêche à l’arrière de la semelle dont la hauteur soit au moins égale à l’épaisseur de la semelle / Put a spade at the rear of the footing, the height of it being at least equal to the thickness of the footing

C caractérise A / C characterises AD caractérise B / D characterises BA à l’arrière de B / A behind B

Bêche, Semelle, Hauteur, Epaisseur / Spade, Rear, Height, Thickness

A = Bêche / SpadeB = Semelle / RearC = Hauteur / HeightD = Epaisseur / ThicknessC > D / > D

Tableau 5 - Exemple simplifié de granule / Simplified example of a granule.

Figure 2 - équivalence d’ontologies / Equivalence of ontologies


TECHNIQUE/TECHNICAL

Les nombreuses liaisons entre les

syntagmes permettent de définir

des groupes sémantiques « mots

chargés de sens voisins » et ainsi

d’élargir les questions par glisse

ment sémantique entre les mots

du groupe. Ces liaisons fondées sur

la répétition du syntagme évitent

des redondances. Par exemple, la

branche « loi de comportement »

est développée dans un seul

graphe, mais est présente dans

plusieurs par le simple rappel du

syntagme.

8 - Conclusion

Des résultats probants existent. En

trente années, d’essais en essais,

nous sommes passés de l’expert

perdu dans son monde ouvert,

submergé de règles de produc

tion jamais en nombre suffisant, à

un expert dans un monde délimité

par un vaste thésaurus « fini », de

croissance contrôlée, et gérant des

granules composables pouvant re

présenter jusqu’à un projet. Au fil

des documents traités dans une

coopération nécessaire, l’ontologie

de domaine s’élargit et restitue un

savoir contextuel.

Souhaitons que cette coopération,

déjà efficace pour des recomman

dations, entre le CETU et l’AFTES

transforme ce prototype en un vrai

outil industriel au service du projet

de tunnel.

processed texts. This set, which generates a lexicon from which only the new elements are inserted into the knowledge base, grows with each new entry. The collection can be queried in the same manner as before, by searching for granules whose phrases, as keywords, match the submitted query. With some refi-nement to separate premises from conclusions, an approach using causality or consequences is for-med, using the notions of forward and backward chaining of inference engines from expert systems. When the database is large, the answer to what should I know in this context «based on the phrases» will be complete, in the form of a «series of granules».

Multiple connections between phrases allow semantic groups of «words with neighbouring meanings» to be defined, thereby expanding questions by means of a semantic shift between the words in the group. These connec-tions, which are based on repeated phrases, prevent redundancies. For example, the «behavioural law» branch is shown in a single chart, but it is presented as multiple charts through a simple query of the phrase.

8 - Conclusion

The results are convincing. In 30 years of testing, we have moved from an expert lost in his open-ended world, buried beneath an ever-in-

Figure 3 - Exemple de graphe heuristique manipulé par l’utilisateur / Sample mapping manipulated by the user


TECHNIQUE/TECHNICAL

De nombreux projets ont les mêmes

objectifs que le prototype MKD mais

ils reposent plus sur une recherche

d’algorithmes que sur une extraction

et organisation des données ; ainsi,

peuventils englober d’immenses

domaines de la connaissance hu

maine. Un exemple est le projet

Watson, soutenu par IBM Corp. Tou

tefois, l’inconvénient d’une telle ap

proche est qu’elle paraît moins bien

adaptée aux besoins des utilisa

teurs. De plus, l’approche MKD est

centrée sur un contexte, circonscrit

aux éléments du corpus, tandis que

les requêtes sont restreintes à leurs

seuls éléments constitutifs. C’est

pourquoi MKD est sans aucun doute

plus adapté aux entreprises et/ou

aux équipes de recherche

9 - Remerciements

Les auteurs remercient Mme Bou

langer, professeur emeritus de

l’université Lyon3, Mr Thimus, pro

fesseur emeritus de l’université

catholique de Louvain la Neuve et

membre du conseil scientifique du

CETU, pour leurs encouragements à

poursuivre la réalisation du système

et leurs collègues, Mme Pernoo, bi

bliothécaire à l’ENS de Lyon, Mme

Larive et Mr Mercusot ingénieurs

du Centre d’Etude des Tunnels pour

leurs discussions constructives. t

creasing number of production rules, to an expert in a world bounded by a vast «finished» lexicon, growing in a controlled manner and managing modular granules that can represent up to one project. Through docu-ments processed through necessary cooperation, the domain’s ontology is expanding and providing context-based knowledge.

Many projects share the goals of MKD project, but rely on search algorithms rather than data extraction and organi-zation ; this way, they can encompass huge spans of human knowledge. One such project is Watson, backed by IBM Corporation. The downsize of such an approach, however, is that it seems to be less adaptable to end-users. Compared with Watson, the huge IBM project, MKD which share with Watson the same goals, appears to be sized for offices or research teams, with a more accurate answer to questions

following, what we have to know about this context for proceeding it.Hopefully, this cooperation between the CETU and the AFTES, which is already effective for recommendations, will transform this prototype into a real industrial tool that can be used as part of a tunnel project.

9 - Acknowledgements

The authors thank Ms Boulanger, professor emeritus of the University of Lyon 3, and Mr Thimus, professor emeritus of the Catholic University of Louvain la Neuve and a member of the CETU’s scientific board, for their encouragement to continue develo-ping the system, and their colleagues, Ms Pernoo, librarian at the ENS in Lyon, Ms Larive, and Mr Mercu-sot, engineers at the French Tunnel Research Centre, for their constructive discussions. t

Lexique

Syntagme : dans MKD, le mot syntagme désigne un groupe de mots sémantiquement indépendant, c’estàdire qui peut désigner un (et un seul) élément identifiable. Un syntagme est construit autour d’un noyau, un mot central, ici un nom (d’où la dénomination de syntagme nominal).

Ontologie : objet informatique cherchant à représenter et structurer les concepts d’un domaine, figurés par des éléments de lexique, selon des relations pertinentes pour un objectif donné.

Prototype MKD : ensemble de logiciels développés dans le cadre de ce projet pour vérifier le bienfondé de l’approche proposée. Ces logiciels ou programmes sont écrits soit en langage PHP ou en langage Perl, langages connus, adaptables à toutes platesformes et bien adaptés au prototypage incrémental que l’avancée du projet nécessitait.

Base de données MySql : dérivé du langage de requête SQL, le langage MysQl est un langage répandu et libre, souvent associé au langage PHP pour classer et sauvegarder des données.

Métonymie : figure de proximité qui remplace un mot par un autre, contextuellement proche. Un « verre » désigne ainsi un gobelet par la matière dont il est le plus souvent constitué, au point que l’on évoque parfois des « verres en plastique ».

Anaphore : grammaticalement, une anaphore est une référence à un élément déjà cité dans le texte, le plus souvent en utilisant une autre unité lexicale (un pronom, par exemple). Les anaphores sont fréquemment source d’ambiguïtés.

Catachrèse : extension de la signification d’un mot ou une expression, généralement en lui ajoutant un sens figuré. Les figures de style sont des formes de catachrèse.

Polysémie : fait d’avoir plusieurs sens (mot polysémique : mot possédant plusieurs sens).

Glossary

Syntagm: in MKD, the word syntagm means a group of semantically inde-pendent words, i.e. words that can designate one (and only one) identifiable element. A syntagm is built around a node, which is a central word (a noun here, hence the term nominal syntagm.Ontology: a computational object intended to represent and structure domain concepts, represented by lexical elements, based on relevant relationships for a given purpose.MKD prototype: a software package developed as part of this project to test the validity of the proposed approach. These software programs are written in either PHP or Perl, known languages supported on all platforms and well suited to the incremental prototyping required for the project to move forward.MySQL database: an offshoot of the SQL query language, MySQL is a free, widely-used language, often paired with the PHP language to organise and store data.Metonymy: a similar word or phrase that replaces one word with another, contextual similar word. A «glass» refers to a drinking cup by the material most often used to make it, to the point that people sometimes talk of «plastic glasses».Anaphora: grammatically, an anaphora is a reference to an element already cited in the text, most often by using another lexical unit (e.g., a pronoun). Anaphora frequently cause ambiguity.Catachresis: an extension of the meaning of a word or expression, usually by adding a figurative meaning. Figures of speech are forms of catachresis.Polysemy: having multiple meanings (polysemic word: a word with multiple meanings).


TECHNIQUE/TECHNICAL

Bibliographie / Bibliography

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COMMUNICATION & ÉVÈNEMENTS

BESSAC : 40 ans en souterrainL’entreprise toulousaine fête cette année son 40ème anniversaire.Une bonne occasion de revenir sur l’histoire de cette entreprise spécialisée dans la construction de tunnels et de microtunnels.

1975 - 1980 : Fonçages et forages horizontaux - Les premiers tunneliers

En janvier 1975, Michel Bessac quitte l’entreprise paternelle de Réalmont

dans le Tarn, pour créer sa propre société, Fonçages & Forages Bessac,

spécialisée dans la réalisation de forages et de fonçages horizontaux.

Les matériels spécifiques à ces travaux sont fabriqués dans l’atelier de l’en-

treprise. Un modèle qui perdurera et qui sera, tout au long de ces 40 années,

une image de marque.

Rapidement, en 1976, Michel Bessac s’appuie sur ses talents d’entrepre-

neur, de mécanicien mais aussi d’inventeur pour proposer une solution

alternative au fonçage : la pose de voussoirs en fonte à l’avancement, à

l’abri d’un bouclier hydraulique. Le premier tunnelier Bessac est né.

L’innovation permet de gagner un appel d’offres pour la construction d’un

passage pour piétons sous les voies ferrées du Capitole à Toulouse. Le creu-

sement et la pose des voussoirs sont manuels.

Au cours de cette période, l’entreprise réalisera 7,5 km d’ouvrages sur près

de 70 chantiers. Les ouvrages réalisés seront essentiellement des traver-

sées de voies ferrées, routes, autoroutes ou canaux pour des gazoducs, de

l’adduction d’eau ou de l’assainissement.

L’entreprise gagnera aussi quelques marchés de réalisation de collecteurs

d’assainissement par fonçage sur des grands linéaires. Les besoins en

France dans ce domaine étant alors importants, la construction de ce type

d’ouvrage deviendra une des principales activités de l’entreprise.

Ces années voient aussi la fabrication d’une première machine d’abattage

hydraulique qui était destinée à remplacer le creusement manuel. Un pre-

mier prototype a été installé dans une tête de fonçage pour la réalisation

d’un collecteur à Pau. Après plusieurs mises au point, cette machine, appe-

lée « taupe», sera installée dans le bouclier du passage pour piétons de Tou-

louse, pour constituer le premier modèle de tunnelier mécanisé à attaque

ponctuelle Bessac. Celui-ci permettra ensuite le creusement de 2 tunnels à

Nanterre en Ile-de-France.

1980 - 1990 : Développement du tunnelier à attaque ponctuelle

Après les deux chantiers de Nanterre, en 1978 et 1979, un succès com-

mercial important vient confirmer les atouts du tunnelier à attaque ponc-

tuelle : la construction d’un collecteur d’assainissement de 3,50 mètres

de diamètre à La Courneuve (Seine-Saint-Denis). Cette première incursion

en Ile-de-France, avec un statut d’entreprise générale et non plus comme

sous-traitant, sera une référence importante pour le développement de cette

technique et c’est autour de celle-ci que l’entreprise se développera dans

les années qui suivront.

Les premiers modèles ne permettaient pas le creusement sous la nappe

phréatique. Il faudra attendre 1985 pour voir la construction du premier

tunnelier à confinement par air comprimé qui permettra de creuser sous

l’eau un collecteur pour le Département du Val-de-Marne à Maisons-Alfort.

Cette même année, l’acquisition de la construction de la conduite forcée du

Caudéran-Naujac à Bordeaux, permettra à l’entreprise de s’affirmer avec la

double activité d’entrepreneur et de constructeur de tunneliers. Ce tunnel de

2 kilomètres de longueur et de 4,50 mètres de diamètre, à creuser dans une

géologie difficile, sous la nappe, représentait un véritable défi. Il permettra

à Bessac de gagner ses lettres de noblesse dans le monde des travaux

souterrains.

Une trentaine de tunneliers à attaque ponctuelle seront fabriqués pour réa-

liser des ouvrages de 1,80 mètre à 5,30 mètres de diamètre. Aujourd’hui,

� Jean-Noël LASFARGUE BESSAC



10 tunneliers à attaque ponctuelle sont opérationnels sur le parc de l’en-

treprise.

En 1983, l’entreprise quitte Réalmont pour installer son siège près de Tou-

louse, à Saint-Jory. Le tunnel de Bordeaux sera le dernier réalisé en voussoirs

en fonte. Les voussoirs des ouvrages qui suivront seront en béton armé.

En mars 1984, la raison sociale change et Fonçages et Forages Bessac

devient CSM Bessac (Creusement et Soutènement Mécanisé Bessac).

1990 - 1995 : Se renforcer pour aller plus loin

En 1990, Michel Bessac décide de renforcer l’entreprise en faisant appel à

un actionnariat extérieur. Solétanche entre dans le capital de l’entreprise.

Michel Bessac accompagnera cette prise de participation jusqu’en 1996,

année où il quittera l’entreprise.

Solétanche deviendra alors l’actionnaire unique.

Cette période verra la montée en puissance du creusement au tunnelier sous

confinement par air comprimé.

Ce type de machine s’imposera sur le marché des tunnels pour l’assainis-

sement et les galeries techniques grâce à ses capacités de creusement en

milieu urbain. Par exemple, l’entreprise réalisera, ces années-là, pour le

département du Val-de-Marne (DSEA) 5 km d’ouvrages (les collecteurs VL6

Aval et Médian et le collecteur Fresnes-L’Haÿ-les-Roses), 1800 m de tun-

nel d’assainissement sous le centre de Toulouse, une galerie CPCU sous le

quai de la Rapée, un chantier difficile sur lequel 50 tirants de parois moulée

seront découpés au front, à l’avancement du tunnelier....

1995 - 2000 : Les premiers pas à l’export

Avec l’appui de sa maison mère, déjà très implantée à l’export, CSM Bessac

décide de s’ouvrir au marché international.

Après un premier chantier important à Berlin gagné en groupement avec

Solétanche, d’autres acquisitions suivront dans cette période, de Valparaiso

à Hong-Kong, de Swansea à Genève…

Cette démarche s’avérera cruciale pour la croissance de l’entreprise.

2000 - 2010 : La diversification technologique

Cette décennie voit s’étendre le champ d’intervention des tunneliers à

attaque ponctuelle vers d’autres technologies, les tunneliers à attaque glo-

bale, et les microtunneliers.

Un premier chantier (10 km de collecteurs) réalisé avec 2 tunneliers à pres-

sion de terre (EPB) a été acquis à Bogota (Colombie), en 2000. En 2003,

l’entreprise construit son premier tunnelier EPB pour réaliser un collecteur

de 4 mètres de diamètre pour le SIAAP, à Valenton. Ce tunnelier sera réutilisé

aussitôt, pour réaliser un collecteur de 4,3 km à Alger.

Dans cette période, deux autres chantiers de 10 km de tunnels seront acquis

pour l’assainissement de Bogota.

Le premier ouvrage réalisé par fonçage au microtunnelier sera gagné en

2005, à Poitiers. Suivront des chantiers importants réalisés par cette tech-

nique comme l’émissaire de rejet en mer des Sables d’Olonne, ou celui

de Rabat, le collecteur de la Soie pour Lyon métropole avec un record de

longueur (980 m). Le développement de cette technique de construction

s’avèrera très rapide et l’entreprise se placera en quelques années parmi

les leaders en France.

Enfin, en 2003, l’entreprise réalisera son premier tunnel de métro, à

Toulouse, dans le cadre de la construction de la ligne B.

2010 - 2015 : La confirmation des choix stratégiques

Malgré une conjoncture défavorable pour le secteur de la construction, ces

années se révéleront très dynamiques pour CSM Bessac avec le gain de



chantiers prestigieux comme la galerie hydraulique du terminal méthanier

de Dunkerque pour EDF.

L’entreprise fera mieux que résister dans cette période de crise ; elle confir-

mera que l’ensemble des choix stratégiques de la précédente décennie

étaient les bons : l’export et la diversification technologique vers les tun-

neliers à attaque globale, vers la technique du microtunnelier et vers les

tunnels de gros diamètres.

Ceci se traduira, en 2015, par une forte croissance du chiffre d’affaires, avec

des chantiers d’envergure (métro de Singapour, projet Idris à Doha, tunnel

d’assainissement à Miami), et par une part de ce chiffre à l’export qui atteindra

70 %.

En 2013, les capacités d’innovation de l’entreprise seront récompensées par

un prix international délivré par l’International Tunneling Association pour le

développement d’une machine TDM (Tunneling Dismantling Machine) qui

avait démonté un tunnel de métro à Hong-Kong. t

Entretien avec Bernard Théron, président de BESSAC

M T&ES - Bessac fête cette année ses 40 ans d’existence, vous êtes

président depuis près de 10 ans, comment vivez-vous cet événement ?

Bernard Théron - Avec beaucoup d’enthousiasme et également, avec une

certaine fierté.

De l’enthousiasme parce que l’entreprise est dans une phase de développe-

ment très favorable. Depuis 20 ans, nous doublons le chiffre d’affaires tous les

5 ans et aujourd’hui nous réalisons plus de 70% de notre activité à l’export.

Et un sentiment de fierté pour ce qu’est Bessac aujourd’hui et pour le for-

midable parcours réalisé depuis les premières années à Réalmont. Au cours

de ces 40 années, nos équipes auront réalisé plus de 300 km de tunnels.

Nous faisons un métier passionnant et difficile à la fois, mais si après 40 ans

nous sommes encore là, c’est que nous sommes parvenus à franchir tous

les obstacles.

La fierté c’est d’avoir acquis de belles affaires, souvent grâce à des astuces

ou des innovations techniques, comme le TDM, unique en son genre et qui

a reçu une reconnaissance internationale avec le prix de l’innovation de

l’International Tunnelling Association, ou d’être parvenus à nous imposer

dans des pays aussi divers et variés que Hong Kong, la Guinée équatoriale,

les USA, le Mexique, la Colombie, et j’en passe…

M T&ES - Justement, pouvez-vous nous donner quelques exemples

de cette diversité de compétences que vous évoquez, en particulier à

l’international ?

Parmi nos chantiers internationaux les plus récents présentant un caractère

innovant particulier, je citerai :

• un tunnel d’assainissement qui relie 2 îles à Miami, réalisé avec un tunne-

lier mixte pression de boue/pression de terre,

• un tunnel d’assainissement au Costa-Rica, creusé au tunnelier EPB dans

des roches volcaniques,

• 3 émissaires en mer pour une usine de dessalement au Chili réalisés par

fonçage au microtunnelier,

• 2 traversées de rivières au microtunnelier en Géorgie et en Azerbaïdjan

pour BP,

• 2 lots de tunnels d’assainissement au Qatar d’une longueur totale de

30 km, en 3 m et 4,50 m de diamètre.

• un lot du métro de Singapour,

Egalement, sur le plan de l’activité industrielle, nous livrons actuellement un

tunnelier EPB à Minsk pour le creusement d’une troisième ligne de métro de

la capitale Biélorusse.

M T&ES - Et en France ?

Nous avons depuis plusieurs années une agence en région parisienne dont

l’activité est soutenue, avec des chantiers de collecteurs d’assainissement

principalement, et actuellement nous sommes présents sur deux métros, à

Nice (le tramway souterrain) et à Paris avec le lot n° 2 de la ligne 14 du métro

RATP.

M T&ES - Le mot de la fin ?

Cette aventure passionnante de 40 ans, nous la devons évidemment à nos

collaborateurs, à notre groupe, mais aussi et surtout à nos clients, maîtres

d’ouvrage et maîtres d’œuvre qui nous ont accompagnés et qui ont toujours

su nous faire confiance, même sur des chantiers très difficiles. t

Propos recueillis par T&ES

© S

tépha

nie J

ayet

Miami - Tunnel d’assainissement Ø 2,50 m.


AVIS D’EXPERTS DE L’AFTES GT9

Avis d’Experts AFTES « Produits et procédés d’étanchéité innovants »Système d’étanchéité projeté et confiné MASTERSEAL 345

1 - Présentation du Système d’Etanchéité Projeté et Confiné - MASTERSEAL 345 :

Le 17 décembre 2012, la Société BASF Construction Chemicals France S.A.S

– ZI Petite Montagne Sud – 10 rue des Cévennes – LISSES – 91017 EVRY Ce-

dex, a sollicité auprès du Groupe de Travail n°9 de l’AFTES une demande d’at-

tribution d’un « Avis d’Experts procédés ou produits d’étanchéité innovants ».

Cette demande s‘applique au Système d’Etanchéité Projeté et Confiné

(S.E.P.C) MASTERSEAL 345.

Mode de fonctionnement revendiqué pour le S.E.P.C MASTERSEAL 345 :

Le MASTERSEAL 345 est un procédé d’étanchéité projetable, composé :

• D’une couche d’étanchéité projetable à base de ciment et de polymères

modifiés. Cette couche est composée d’un copolymère éthylène-acétate

de vinyle (E.V.A), mélangé avec du ciment à durcissement rapide, formant

un film souple et étanche à l’eau.

• D’un confinement à base :

- soit d’un béton coulé, par exemple : béton du revêtement définitif de

l’ouvrage et dans ce cas il est considéré comme un procédé d’étan-

chéité extrados d’ouvrage souterrain,

- soit d’un béton projeté, armé et ancré de 5 cm minimum d’épaisseur et

dans ce cas il est considéré comme un procédé d’étanchéité intrados

de type « parapluie ». La présence de ce confinement à base de béton

projeté assure une protection de l’étanchéité.

Domaines d’utilisation revendiqués pour le S.E.P.C MASTERSEAL 345 :

Cette demande concerne l’étanchéité adhérente au support, mise en œuvre

à l’extrados ou à l’intrados des parties suivantes d’ouvrages souterrains :

• Ouvrages annexes de tunnels neufs à géométrie complexe (par exemple,

où un nombre important de phases ne serait pas favorable à la mise en

œuvre d’une géomembrane synthétique) :

- Rameaux

- Garages en tunnel

- Aires de sécurité

- Postes incendie

- Niches, etc….

Ce procédé peut être complémentaire à un Dispositif d’Etanchéité par Géo-

membrane synthétique, mis en œuvre en partie courante de tunnel. Dans ce

cas l’adhérence du MASTERSEAL 345 avec la géomembrane synthétique

devra être vérifiée.

• Tunnels et ouvrage existants (rénovation – réparation) :

- Tunnels au rocher, après mise en œuvre d’un support à base de béton

ou de mortier projeté,

- Tunnels avec revêtement béton, non étanchés (sous réserve que

l’épaisseur du procédé étanchéité + béton projeté de confinement soit

compatible avec le gabarit de circulation),

- Ponctuellement, renforcement par l’intrados de l’étanchéité des parties

d’ouvrage suivantes :

- Rameaux

- Niches

- Garages, etc…

Photo n°1 - Aspect du MASTERSEAL après projection. Photo n°2 - Capacité d’allongement du MASTERSEAL.



Présentation du S.E.P.C MASTERSEAL 345

Le système MASTERSEAL 345 est constitué par :

- Une couche d’étanchéité de ciment modifié aux polymères (E.V.A), d’une

épaisseur sèche de 3 mm minimum. La mise en œuvre de cette couche

d’étanchéité se fait par projection manuelle ou mécanisée, par voie

sèche. Elle se fait sur un support régulier et sec, éventuellement mat

humide, mais non ruisselant .

- Un confinement en béton projeté ou en béton coulé. Celui-ci est géné-

ralement mis en œuvre, après un délai de séchage pouvant varier, en

fonction des conditions d’ambiance de un à plusieurs jours. La dureté

Shore A du MASTERSEAL 345 devra être au minimum de 25 pour les

bétons coulés et de 50 pour les bétons projetés. Dans le cas d’un confi-

nement en béton projeté, la stabilité du support, vis-à-vis de la poussée

des terres, doit être justifiée sans la présence de celui-ci.

Le système MASTERSEAL 345 doit être appliqué sur un support stable,

après la mise en œuvre éventuelle d’un soutènement.

Mise en œuvre du S.E.P.C - MASTERSEAL 345

➧ Prescriptions générales de mise en œuvre. Ces prescriptions sont issues du Guide d’application, édité en mai 2011 par

la société BASF.

• Préparation du support : celle-ci consiste essentiellement à réaliser un

support lisse et à réduire, ou drainer ponctuellement les infiltrations d’eau.

Le MASTERSEAL 345 peut être appliqué sur toutes les surfaces offrant une

adhérence suffisante et permettant la réalisation d’un film continu. Pour ce

dernier point, il est nécessaire que la surface du support soit suffisamment

lisse, autrement dit que les trous, aspérités, angles saillants etc...aient été

éliminés par l’application d’un mortier ou d’un béton projeté fin d’unifor-

misation. Le MASTERSEAL 345 peut être appliqué directement sur béton

projeté fibré (fibres métalliques et synthétiques).

Avant l’application du MASTERSEAL 345, il est nécessaire de nettoyer le

support à l’eau sous pression, pour éliminer les parties non cohésives et

de l’humidifier. La pression d’eau sera déterminée en fonction du type de

pollution et de résidus à éliminer.

En cas d’infiltrations présentes sur le support avant application du MAS-

TERSEAL 345 et dans le cas d’une étanchéité « parapluie » (hors nappe

phréatique), le Guide d’application de BASF, propose les solutions tech-

niques suivantes :

- Mise en œuvre d’un dispositif de captage et de drainage, à base de

bandes de géotextile MASTERSEAL DR1, de 30 à 50 cm de largeur,

fixées mécaniquement au support. Le système de fixation devra être

suffisamment solide pour éviter tout mouvement ou vibration pendant la

projection du MASTERSEAL 345,

- Mise en œuvre de ½ coquilles de drainage, conformément aux recom-

mandations de l’AFTES relatives aux « arrêts d’eau dans les ouvrages

souterrains » (T.O.S n° 194/195 et ses révisions)

- Mise en œuvre d’un traitement de pré-étanchement par injection

de coulis chimiques, avec ou sans drain de décharge hydraulique,

également, conformément aux recommandations de l’AFTES relatives

aux « arrêts d’eau dans les ouvrages souterrains » (T.O.S n° 194/195

et ses révisions).

Photo n°3 - Incorporation du produit dans la pompe de projection.

Photo n°4 - Mélange pour une projection par voie sèche.

• Mise en œuvre de la couche d’étanchéité : celle-ci se fait par projection

manuelle ou mécanisée, en fonction des dimensions de l’ouvrage et des

surfaces à traiter. La projection se fait de préférence par voie sèche, à raison

de 3 à 4 kg/m², pour obtenir l’épaisseur minimale sèche de 3 mm, en une

seule passe. Elle devra se faire hors condensation pour éviter une baisse de

la dureté shore A.

Photo n°5 - Matériel de malaxage du MASTERSEAL.



Photo n°6 - Projection manuelle en voie sèche.

• Raccordement avec une géomembrane synthétique du type PVC-P :

le Guide d’application de BASF, préconise la procédure de raccordement

suivante :

- Au niveau de la zone de raccordement entre les deux procédés, pré-

paration du support, sous la géomembrane PVC-P, par application d’un

mortier de ciment (granulométrie de 4 mm maximum) sur 30 à 40 cm de

largeur de manière à obtenir une surface uniforme et régulière.

- Fixation mécanique de la géomembrane à l’aide d’un plat en acier de

30 mm de largeur,

- Application par projection du MASTERSEAL 345 en recouvrement de

la géomembrane sur 40 à 50 cm, avec une épaisseur sèche de 3 mm

minimum.

Photo n°7 - Détail du raccordement PVC-P/MASTERSEAL.

Photo n°8 - Raccordement PVC-P /MASTERSEAL terminé.

• Mise en œuvre du confortement : la mise en œuvre de ce confinement

en béton coulé ou projeté, ne pourra se faire que si la couche d’étanchéité

MASTERSEAL 345 présente respectivement une dureté Shore A d’au moins

25 pour les bétons coulés et de 50 pour les bétons projetés. En cas de

béton projeté, son épaisseur devra être au minimum de 30 à 50 mm. Le

béton projeté sera armé d’un treillis métallique ancré au support. Il pourra

éventuellement être fibré (métallique ou synthétique) et ancré au support.

➧ Contrôles de l’application sur chantier :Le procédé MASTERSEAL 345, nécessite sur chantier la réalisation des

contrôles suivants :

• Contrôle de l’épaisseur en phase projection à l’aide d’une jauge humide

• Contrôle de l’épaisseur sèche, après durcissement de la couche d’étan-

chéité, à l’aide d’essais destructifs du type essais d’adhérence par traction

directe, l’épaisseur sèche étant mesurée à la loupe micrométrique ou pied

à coulisse, réglet, etc….

• Contrôle de la dureté Shore A in situ et éventuellement sur des échantil-

lons témoins de 10 x 10 cm et de 4 mm d’épaisseur (selon ISO EN 868) et

ceci systématiquement avant la mise en œuvre du béton de confinement.

➧ Caractéristiques physico-mécaniques du MASTERSEAL 345Les caractéristiques physico-mécaniques du procédé MASTERSEAL 345,

sont les suivantes :

Ces caractéristiques découlent du tableau figurant dans le mémoire tech-

nique du procédé MASTERSEAL, validé par le Département Laboratoire du

CETE de LYON (CEREMA) :

- Résistance à la pression d’eau, selon NF EN 12290-8 : > à 0.5 MPa

- Dureté Shore A à 10 jours, selon EN ISO 868 : 87

- Adhérence au support, selon NF EN 1542 : 1.45 MPa

- Résistance à la rupture, selon EN ISO – 527-2 1.5 à 3 MPa

- Allongement à la rupture, selon EN ISO – 527-2 120 %

- Résistance à la fissuration, selon NF EN 1062-7 : classe A4

- Résistance à la déchirure, selon EN ISO 34-1 : > 30N

- Classification au feu, selon NF EN 13501-1 : C.S1D0

2 - Essais laboratoire et chantier test

Conformément à la procédure établie pour la délivrance d’avis d’experts

A.F.T.E.S, un examen du dossier technique de BASF et la réalisation de chan-

tiers tests ont été réalisés :

2.1 - Examen du dossier technique transmis par la société BASF :

Cet examen a été confié par la commission au laboratoire du CETE de LYON

(CEREMA). Celui-ci s’est appuyé sur l’analyse des documents fournis par la

société BASF : fiches techniques du procédé et des produits accessoires –

Guide d’application – PV de résultats d’essais en laboratoire, etc….

L’examen du Guide d’application et des PV d’essais en laboratoire ont fait

l’objet des documents suivants :



• Rapport CEREMA Cete de LYON – version n°2 d’avril 2012, demandant

notamment le renouvellement de la plupart des essais de caractérisation,

• Rapport CEREMA Cete de LYON de juillet 2014, validant les résultats des

essais de caractérisation physico-mécanique, avec cependant un essai en

attente, celui de la résistance à la fissuration.

• Rapport d’essai n° BEB6.E.3078 – Essais de résistance à la fissuration

d’avril 2014, validant la classe A4 à la résistance à la fissuration.

Les conclusions de cet examen du dossier technique ont été définitivement

validées par la commission lors de sa réunion plénière du 23 avril 2015.

2.2 - Réalisation des chantiers tests :

Dans le cadre de cette demande d’Avis d’experts 5 chantiers tests ont été

organisés avec l’accord de la société BASF :

• Tunnel du col de la MENEE – juillet 2013

• Tunnel des Echelles (procédé testé dans le cadre du Projet ECOMINT) –

juillet/août 2013

• Tunnel des MONTETS – janvier 2014

• RATP – couloir de la Station AUBER – janvier 2014

• LONDRES Cross Rail – section C510 – Liverpool street/Whitechapel

Station – juillet 2014

Dans le cadre de cet Avis d’Expert les chantiers tests du tunnel des Echelles et

du Cross Rail de LONDRES, font ci-dessous l’objet d’une présentation détaillée,

car ils correspondent le mieux aux domaines d’utilisation vises par celui-ci :

➧ Cross Rail de LONDRES : étanchéité de rameaux et raccordement avec une géomembrane synthétique.Chantier test – Crossrail de Londres – secteur C510 – Visite du 09/07/2014

– Rapporteur – Jean-Louis MAHUET EGIS Rail :

Application mécanisée d’environ 60 000 m² de MASTERSEAL 345 dans le

secteur C510 BBMV (Balfour Beatty, ALPINE BeMo Tunneling, Morgan Sindall

(UK) et VINCI Construction), comprenant les 2 stations de Whitechapel et de

Liverpool Street.

La visite de chantier s’est déroulée sur un rameau de jonction avec la station

Whitechapel, sur une zone test de 25 à 30 m² de surface. L’application a été

faite manuellement par voie sèche.

L’épaisseur du MASTERSEAL 345 a été contrôlée à l’aide d’une jauge hu-

mide. Visuellement la couche d’étanchéité est régulière et continue, sans

coulures ni présence de pinholes. Le raccordement avec le MASTERSEAL

345 en place a été fait par recouvrement de 20 à 25 cm et ne pose visuel-

lement pas de problème.

Au niveau d’une niche, le raccordement entre l’étanchéité de la voûte en

MASTERSEAL 345 et une géomembrane PVC-P du radier a été examiné.

Celui-ci a été réalisé conformément à la procédure décrite dans le Guide

d’application de la société BASF.

La géomembrane PVC-P a été fixée mécaniquement par l’intermédiaire

d’une tôle colaminée sur une bande du support, préparée à cet effet. Le

raccordement entre les 2 procédés s’est fait par projection de MASTERSEAL

345, directement sur la géomembrane. Visuellement l’adhérence et le re-

couvrement entre les deux sont corrects.

Les conclusions de ce chantier test présentées lors de la commission du

24/11/2014, sont les suivantes :

◗ Pas de problème d’application du procédé en partie courante de la station (ab-

sence de fuites) et ceci avant la mise en œuvre du béton projeté de confinement,

◗ Bonne liaison visuelle avec le D.E.G synthétique du radier

◗ Pas de problème d’application du procédé sur la petite zone d’essai d’un

rameau de liaison.

➧ Tunnel des Echelles : rénovation d’un ancien tunnel, présentant des venues d’eau :Chantier test – Projet ECOMINT du tunnel des Echelles – Rapporteur – Fré-

déric CHASSIER - RATP :

• Le contexte :

Le tunnel des Echelles, géré par le conseil général de la Savoie (73), a été

retenu pour le projet ECOMINT, projet de soutien à l’innovation, qui consiste

à expérimenter 3 procédés d’étanchéité par coques minces en tunnels.

En effet, les désordres constatés sur la partie revêtue d’une coque drainante

en béton armé (100 premiers mètres) sont principalement des arrivées

d’eau se transformant en verglas ou stalactites en hiver.

• Descriptif des travaux :

Les travaux ont été réalisés en alternat, hormis les projections des étan-

chéités et des bétons. Ces travaux ont été confiés à l’entreprise ETANDEX

Agence Rhône Alpes, Titulaire de l’appel à projets Innovation 2012.

- Préparation du support

Nettoyage du support à haute pression

Réalisation de drain de décharge hydraulique en fonction des arrivées d’eau.

- Travaux préparatoires

Cette préparation consiste à obtenir un support lisse et sur lequel les arri-

vées d’eau ont été soit supprimées soit drainées.

Réalisation d’un mortier de ragréage type R3 TMIX appliqué par voie mouil-

lée sur l’ensemble de la surface en finition brossée.

Mise en place de tiges filetées à raison de 4 ou 5 unités au m² afin de sou-

tenir le treillis soudé de la coque armée.

Les tiges d’ancrage étaient fixées mécaniquement dans les piédroits et en voûte.

- Application du MASTERSEAL 345

L’application a été réalisée les 17 et 18 juin 2013 par projection par voie

sèche pour une épaisseur de mise en place de 3 à 5 mm

Contrôles d’épaisseur réalisés pendant la projection avec une jauge

Vérification des ratios kg de MASTERSEAL / m² recouvert (contrôle sur ratios

moyens – aide à la projection)

Contrôle visuel par découpage de la membrane sur plusieurs points.

Contrôle de la dureté Shore A (valeur minimale de 50, obtenue à environ 7 jours)

- Mise en place de la couche de confinement

Après application du MASTERSEAL, mise en place des treillis soudés sur les

tiges filetées en attente

Projection par voie sèche 15 jours après du Masterseal 345, du béton du

type TMIX formant la coque armée en une passe de 5 cm.



• Conclusions du chantier test :

L’efficacité de ce procédé repose sur le maintien de la continuité de la

membrane projetée, d’où l’importance d’un traitement singulier sur toutes

les fixations de la coque armée mais aussi des équipements éventuels.

La mise en place d’équipements ultérieurement au traitement par MASTER-

SEAL 345 est soit proscrit au maximum soit avec des travaux de reprise de

la continuité qui sont à définir.

Le support doit être le plus régulier possible et ne pas comporter de creux

d’où l’importance d’un surfaçage systématique, pour limiter la surconsom-

mation de produit mais aussi s’assurer d’une épaisseur minimum en tout

point et permettre le contrôle des consommations, en éliminant les aspérités

et les angles saillants.

Le produit projeté ne peut pas être appliqué sur une surface ruisselante. Il

est indispensable de combiner le MASTERSEAL 345 avec un système de

drainage ainsi que des traitements d’arrêts d’eau au droit des drains et de

s’assurer de l’absence de venues d’eau pendant toute la durée de polymé-

risation et jusqu’à l’obtention de la dureté Shore de 50 (pour une application

sous béton projeté).

De plus l’application du MASTERSEAL 345 est également sensible au taux

d’humidité ambiant, limitant à certaines périodes de l’année ces travaux

pour les tunnels soumis à des variations d’humidité. Des contraintes liées

aux conditions de température existent également pour la mise en œuvre du

béton de confinement.

Il est donc indispensable de prévoir un suivi continu et des points d’arrêts

avant application de ces produits. Un suivi QUALITE dans les PAQ des entre-

prises applicatrices doit être exigé.

2.3 - Conclusion de ces 5 chantiers tests

La participation de membres de la commission à ces 5 chantiers tests, a

permis de constater la bonne adaptabilité du procédé pour assurer l’étan-

chéité extrados ou intrados d’ouvrages souterrains. Sa capacité de raccor-

dement à un D.E.G synthétique a été vérifiée. Sous réserve d’une application

sur un support non ruisselant et d’un temps d’attente suffisant pour obtenir

une dureté Shore A de 25 pour les bétons coulés et de 50 pour les bétons

projetés sur la couche de MASTERSEAL 345, ce procédé peut être utilisé

dans les domaines d’utilisation, visés ci-après. La commission a validé ces

5 chantiers tests lors de sa réunion plénière du 10 juillet 2014.

Photo n°9 - Chantier test du « Cross Rail » de Londres.

Photo n°10 - Chantier test du Tunnel des Echelles.

3 - Avis du GT n° 9 de l’AFTES

Lors de sa réunion du 8 juillet 2015, le Groupe de Travail n°9 a donné l’avis

suivant :

Le Groupe de Travail n°9 de l’Association Française des Tunnels et de l’Es-

pace Souterrain (AFTES) émet un avis favorable à l’utilisation du Système

Etanchéité Projeté Confiné (S.E.P.C) MASTERSEAL 345 de la société BASF.

Cet Avis d’Experts AFTES couvre les applications suivantes :

• L’étanchéité des ouvrages annexes de tunnels neufs (rameaux, garages,

aires de sécurité, postes incendie niches, etc….), à géométrie complexe,

présentant de nombreuses phases d’exécution, soumis ou pas à une pres-

sion hydrostatique pour un confinement à base de béton coulé. Avec un

confinement à base de béton projeté ancré, l’application du procédé MAS-

TERSEAL 345 se fait de préférence, hors pression hydrostatique. Cependant

une application en présence d’une pression hydrostatique, peut être envi-

sagée, sous réserve que l’ancrage par des connecteurs soit vérifié vis-à-vis

des efforts de traction générés par cette pression. Le béton de confinement

projeté devra être dimensionné conformément à l’EN 1992-1-1, suivant

la classe d’exposition définie par l’EN 206-1, en intégrant les vérifications

complémentaires de calcul, décrites au D.T.U 14.1 &7.3 (NF P 11-211-1).

• Rénovation et réparation de tunnels et ouvrages existants, également

soumis ou pas à une pression hydrostatique pour un confinement à base

de béton coulé, sous réserve que l’épaisseur du procédé (couche d’étan-

chéité + confinement) n’empiète pas le gabarit de circulation routier ou

ferroviaire. En cas de présence de confinement à base de béton projeté

ancré et en présence d’une pression hydrostatique, les vérifications et le

dimensionnement de celui-ci, s’imposent et sont identiques à ceux propo-

sés pour les ouvrages neufs.

Le stockage et la mise en œuvre du Système d’Etanchéité Projeté Confiné

MASTERSEAL 345, devront être réalisés conformément au Guide d’applica-

tion de la Société BASF d’août 2015 et de ses actualisations. t

NOTA : conditions de validité d’un Avis d’Experts AFTES. Cet avis d’expert est valable pour une durée de 5 ans. A l’issue de cette période un renouvellement de cet avis doit être demandé à l’AFTES. Cet Avis devient caduque à la date de l’adoption du référentiel technique, spécifique à la famille de procédé d’étanchéité concernée, par la commission AVIS TECHNIQUE CETU pour les procédés d’étanchéité mis en œuvre dans les ouvrages souterrains. Informations - CETU : téléphone : 04.72.14.34.00.



Avis d’Experts AFTES en cours de validité « Produits et procédés d’étanchéité innovants »Rappel de la procédure de l’Avis d’Experts AFTES

L’avis d’Experts AFTES « Procédés d’étanchéité innovants » est attribué par

une commission issue du Groupe de Travail n°9 de l’AFTES. Celle-ci est com-

posée de représentants de la Chambre Syndicale Française de l’Etanchéité

(C.S.F.E) de L’Association des Producteurs de Géomembrane (APROD.E.G) de

l’Association des Producteurs de Systèmes d’Etanchéité Liquide (A.P.S.E.L)

du Syndicat National des Formulateurs de Résines (SNFORES) de la RATP,

SNCF, EDF, EGIS, SYSTRA, CETU etc…

La procédure de délivrance de cet Avis d’Experts a déjà été présentée dans

les numéros 168, 229 et 242 de la revue Tunnels et Espace Souterrain. Cet

Avis d’Experts AFTES concerne plus particulièrement les nouveaux procédés

ou produits d’étanchéité, non couverts, à la date de leur publication, par le

Fascicule 67 – Titre 3 du CCTG et par un Avis Technique CETU.

Le domaine d’application du procédé proposé par le producteur est vérifié

par la Commission selon la procédure suivante :

➤ Fourniture et examen d’un dossier technique complet, avec notam-

ment des PV d’essais permettant l’identification et la caractérisation

physico-mécanique du procédé d’étanchéité. Les résultats de ces es-

sais doivent répondre aux exigences essentielles, décrites à l’article 5

du Fascicule 67 – titre 3, en vigueur.

➤ Réalisation d’un chantier test permettant la validation du domaine

d’application, revendiqué par le produit ou le procédé d’étanchéité.

L’Avis d’Experts AFTES peut être contractualisé dans un marché public de

travaux d’étanchéité d’ouvrages souterrains.

Conditions d’attribution et durée de validité d’un Avis d’Experts AFTES

Un Avis d’Experts AFTES n’est valable que pour une durée de 5 ans. A l’issue

de cette période un renouvellement doit obligatoirement être demandé à

l’AFTES, sous peine de suppression de celui-ci. Attention un Avis d’Experts

AFTES devient caduque automatiquement dans les conditions suivantes :

• Date de publication du référentiel technique, spécifique à la famille de

procédé d’étanchéité, concernée par l’Avis Technique CETU. L’existence

de ce référentiel annule le renouvellement d’un procédé d’étanchéi-

té, sous Avis d’Experts AFTES et n’autorise pas cette procédure pour

de nouveaux procédés d’étanchéité. Informations sur le site du CETU :

www.cetu.developpement-durable.gouv.fr

• Date de parution de la réactualisation du Fascicule 67 – Titre III, termi-

née à cette date et en attente de publication du décret d’application au

Journal Officiel (espéré courant 2016). Cette réactualisation, outre l’in-

tégration de la norme européenne NF EN 13491, relative à l’utilisation

des géomembranes et géosynthétiques bentonitiques pour l’étanchéité

des ouvrages souterrains, élargie la liste des procédés bénéficiant à

ce jour d’un Avis d’Experts AFTES et qui par conséquent ne sera pas

renouvelé comme l’indique le tableau suivant.

A la date de rédaction de cet article les procédés d’étanchéité bénéficiant

d’un Avis d’Experts AFTES sont repris dans ce tableau.

Fabricantdu procédé Nom du procédé Description Sommaire

du procédéDomaine d’application couvert

Par l’Avis d’ExpertPublication

T.O.S et T.E.SDate

d’expiration

GRACE BITUTHENE HD : 3000-4000-8000

Membrane bitumineuse adhésive à froid Dalle supérieure et paroi verticale de tranchée couverte

T.O.S n° 197 Juin 2017

GRACE PREPRUFE 300 R Géocomposite d’étanchéité Etanchéité des radiers et piédroits de tranchée couverte

T.O.S n° 197 Juin 2017

RPM BELGIUM DUAL SEAL Géocomposite d’étanchéité avec sous-couche bentonitique

Etanchéité extrados des tranchées couvertes

Avis d’expert du 07/10/2010

Octobre 2015

P.D.T BLACKSWELL Joint manufacturé hydroexpansif Joint d’étanchéité des voussoirs T.E.S n° 225 2016

DE NEFF SWELLSEAL 3 V - type S Joint manufacturé hydroexpansif Joint d’étanchéité des voussoirs T.E.S n° 225 2016

SIPLAST FONDA GTX Géocomposite de drainage surfaçique Etanchéité par drainage des ouvrages souterrains

T.E.S n° 225 2016

S.P.P.M TECTOPROOF CA Système d’étanchéité liquide armé - S.E.L-A Etanchéité intrados adhérente des ouvrages souterrains

T.E.S n° 238 2018

DATWYLLER M.389.23 TYPE CW Joint ancré mixte d’étanchéité de voussoirs Joint d’étanchéité des tunnels forés à base de voussoirs

T.E.S N° 239 2018

S.P.P.M D/NOX- TBS 10 et TBS 11 Bande de pontage manufacturée de drainage et d’étanchéité

Etanchéité intrados de joints et fissures d’ouvrages souterrains

T.E.S n° 242 2019

S.P.P.M TECTOPROOF CA/M Système d’étanchéité liquide armé pour maçonnerie

Etanchéité intrados des ouvrages souterrains maçonnés

T.E.S n° 248 2020

S.P.P.M D/NOX VBS 20 Bande de pontage manufacturée de drainage Etanchéité intrados des joints de voussoirs T.E.S n° 249 2020

B.A.S.F MASTERSEAL 345 Système d’Etanchéité Projeté Confiné - S.E.P.C Etanchéité intrados projetée et confinée par un béton coulé ou projeté

T.E.S n° 251 2020


ASSOCIATIONS PARTENAIRES/PARTNER ASSOCIATIONS

60 pays se rencontrent à Edimbourg en Ecosse pour décider de l’avenir de l’ingénierie géotechnique

60 countries have come to Edinburgh to decide the future of geotechnical engineering

60 pays ont envoyé à Edimbourg

des délégués de leur Société Na-

tionale au sein de la SIMSG (Société

Internationale de Mécanique des

Sols et de Géotechnique) pour se

rencontrer et acter des décisions

portant sur l’avenir de la profession

géotechnique, et son impact sur la

société (13-17 septembre 2015).

Ce qui rend possible un rassemble-

ment de cette ampleur ? La SISMG

est l’organisme professionnel repré-

sentant les activités et les intérêts

des sociétés d’ingénierie, des uni-

versitaires et des entreprises impli-

qués dans l’ingénierie géotechnique

partout dans le monde. La société

compte près de 20.000 membres et

89 sociétés membres représentant

90 pays. Son principal objectif est

le développement du savoir, de la

formation et de la coopération dans

le domaine de la géotechnique. Elle

a tenu son Assemblée Générale plé-

nière à Edimbourg à l’occasion de

son 16ème Congrès Régional Euro-

péen de Mécanique des Sols et de

Géotechnique.

Parmi les sujets qui font régu-

lièrement l’objet de discussions,

notamment au sein des Comités

Techniques de la SIMSG, on peut

citer : les mégapoles, l’impact sur

l’environnement et la protection

contre les risques naturels, les ef-

fets du changement climatique (tels

que l’élévation du niveau des mers),

la préservation des sites et monu-

ments historiques, et bien d’autres

problématiques sociétales majeures

dans lesquelles l’ingénierie géo-

technique joue un rôle important tel

le développement durable.

Il convient de souligner, indépen-

damment du manque chronique de

financement et de ressources, que

les actions parfois très destructrices

de la nature sur les constructions se

sont intensifiées, avec des consé-

quences souvent néfastes sur les

vies humaines et le patrimoine. Les

géotechniciens sont ainsi confron-

tés à la prise en compte de catas-

trophes naturelles telles que inon-

dations, séismes, glissements de

terrains, etc.

Le Président de la SIMSG, Roger

Frank, a déclaré que le Congrès

Régional qui vient de se tenir dans

la ville historique d’Edimbourg, du

60 countries have sent representa-tives from their ISSMGE (Interna-tional Society of Sol Mechanics and Geotechnical Engineering) National Society to meet and make some de-cisions about the way forward for the geotechnical profession, and its im-pact with society.

What makes all this possible? The ISSMGE is the pre-eminent profes-sional body representing the interests and activities of engineers, academics and contractors all over the world that actively participate in ground en-gineering. There are close to 20,000 members and 89 member societies. The main goal of the ISSMGE is deve-lopment of knowledge, education and cooperation. It is holding its plenary Council Meeting in Edinburgh on the occasion of its 16th European regional conference XVI ECSMGE 2015 (Euro-pean Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering).

Topics which are frequently dis-cussed by technical committees of the ISSMGE include megacities, impact and protection against natural hazards, effects of climate change (such as the rise of sea level), preservation of

historic sites and monuments and other issues important to societies and where geotechnical engineering is of prime importance.

It is highly noticeable, in addition to the usual funding and capability short-falls, nature has also intensified its sometimes very destructive actions of man-made structures and buildings, usually with adverse consequence for life and property. Floods, earthquakes, landslides, are but some examples of the natural hazards of our world that geotechnical engineers have to contend with.

The President of the ISSMGE, Roger Frank, said that the ISSMGE Euro-pean regional conference held now in the historic city of Edinburgh, 13th to 17th September is a major event for our community. It is the first to be held in Scotland and being located in the heart of Edinburgh. The conference theme, Geotechnical Engineering for Infrastructure and Development, is broad and inclusive and, according to Conference Chair Professor Mike Winter, reflects Scotland’s current commitment to invest in improving its infrastructure.

Traduit et transmis par le CFMS (Comité Français de Mécanique des Sols et de Géotechnique) [email protected] - Jacques ROBERT


ASSOCIATIONS PARTENAIRES/PARTNER ASSOCIATIONS

13 au 17 septembre, est une mani-

festation majeure pour notre com-

munauté. C’est le premier de ces

Congrès qui s’est tenu en Ecosse. Le

thème du Congrès, L’Ingénierie Géo-

technique pour les Infrastructures et

le Développement, était volontaire-

ment large et, selon le Président du

Comité d’Organisation du Congrès,

le Professeur Mike Winter, il reflète

l’actuelle volonté de l’Ecosse d’in-

vestir dans l’amélioration de ses

infrastructures.

Dans le monde d’aujourd’hui, l’amé-

lioration du niveau de vie, de la

connectivité et de la productivité

passe par un développement des in-

frastructures, et ce Congrès a joué

un rôle primordial dans ce contexte.

Il a généré d’innombrables op-

portunités pour toutes les parties

prenantes : maîtres d’ouvrages,

sociétés d’ingénierie, universitaires,

entreprises, fabricants/fournisseurs

de matériels et matériaux. Chacun a

pu participer, présenter des commu-

nications et contribuer à la réflexion.

L’une des réussites majeures de

ce Congrès est d’avoir su rassem-

bler les Comités Techniques inter-

nationaux, qui constituent le cœur

de la SIMSG, et de leur permettre

d’échanger de manière très enri-

chissante avec de nombreuses so-

ciétés actives et influentes de par le

monde qui contribuent à construire,

protéger et maintenir les infrastruc-

tures, devenues essentielles. De

nombreux “Corporate Associates”

de la SIMSG étaient présents pour

avoir un aperçu des discussions

et y participer. C’est grâce à cette

réflexion et ces idées innovantes

que la SIMSG reste à la pointe des

développements et de la pratique

de l’ingénierie géotechnique dans

le monde.

L’actualité géotechnique locale est

dynamique, comme l’illustrent les

visites techniques particulièrement

intéressantes proposées dans le

cadre du Congrès, et notamment

celle du projet actuel emblématique

en Ecosse, le “Queensferry Cros-

sing”, qui met en œuvre des grands

terrassements, ainsi que d’impor-

tants travaux de fondations aussi

bien à terre qu’en mer.

Ce congrès a été déclaré ouvert par

M. Derek Mackay, Membre du Parle-

ment Ecossais, Ministre des Trans-

ports et des Iles. t

In a world that is highly focused on improving its infrastructure as a way of both improving living standards, connectivity and productivity, the role this conference will play will be vital. This conference presents a multitude of opportunities for all parts of the industry, including asset owners, consultants, contractors and materials and equipment manufacturers, as well as academics, to attend, contribute to the thinking and to present papers.

A significant achievement at this conference is the focus on getting world class technical committees that are the life blood of the ISSMGE to in-teract in a very interesting fashion with many influential and active companies around the world that help deliver, pro-tect and maintain infrastructure that is so vital to human society. Many of our valued Corporate Associates are there on hand to direct, participate and get insights from the discussion. Such innovative thinking and ideas are what has kept ISSMGE at the forefront of the development and practice of geotech-nical engineering in the world.

The very active local geotechnical scene is reflected by the fact that we have a number of excellent technical

visits, including to Scotland’s current landmark project, the Queensferry Crossing, which includes substan-tial earthworks and major foundation works both onshore and offshore.

The Conference will be opened by Derek Mackay MSP, Minister for Transport & Islands. t

Lieu : TRACTEBEL Forum - Avenue Arianelaan, 7 - 1200 Bruxelles / BrusselABTUS - BVOTS : Tel-Fax : 02/770 90 95 - E-mail : [email protected]

➤ G. Van Der Borch (FEREB): Normen en technieken in verband met reparatieenovatie van beton;➤ V. Thibert (Région de Bruxelles-Capitale): Rénovation des tunnels routiers bruxellois;➤ R. Caspeele (UGent): Duurzaamheid, risicoanalyse, levensduur van kunstwerken;➤ C. Larive(Centre d’Etude des Tunnels): Rénovation du tunnel de Rive de Gier (France);➤ D. Hahne (STUVA): Rehabilitation of metrolines in Germany;➤ E. Hemerijckx (De Lijn) & W. Cromheeke (NV Denys): Renovatie en indienststelling van de eerder

gebouwde tunnels onder de Turnhoutsebaan te Antwerpen;➤ K. Goris (AWV): Ventilatie en rookverwijdering in wegentunnels in Vlaanderen;➤ X : Rénovation du réseau des tunnels (auto)routiers en Ile-de-France;➤ J. Vercammen (AWV): High performance lighting - On the road for energy efficiency in road tunnels;➤ X. Deckers (FESG): Beheer en interfaces tussen verschillende technieken in tunneluitrustingen

(rook en warmteafvoer);➤ U. Kneiss (Deutsche Bahn): Widening of railwaytunnels in Germany;➤ J. Moyaert (NV Tuc Rail): Brandbeveiliging van de Kennedyspoortunnel in Antwerpen;➤ X : Rehabilitation of some tunnels in Scandinavia.

Programme

Lombardi : Une histoire commencée il y a 60 ans

C’est en 1955, à Minusio en Suisse, que Giovanni Lombardi fonde sa société de conseil en matière de services d’ingénierie. Lombardi se consacre aujourd’hui au cycle de vie des infrastruc-tures de transport et des ouvrages hydrauliques depuis leur conception et les études de faisabilité, jusqu’à leur exploitation, la mise en service, la sécurité et l’entretien. Fort de son implan-tation dans 9 pays, le groupe compte plus de 300 ingénieurs et techniciens et couvre des projets internationaux.

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pratiques d’ingénierie éprouvée, - un partenariat étroit et durable avec ses clients.

Lombardi France : Un lancement réussi

En 2013, Lombardi implante sa filiale française, Lombardi Ingé-nierie, à Lyon. Dès son premier exercice, la toute jeune filiale se distingue par son dynamisme et ses succès. De 13 clients en 2013, Lombardi France en compte aujourd’hui 37, parmi lesquels

on compte les responsables des tunnels et voies rapides urbaines de l’agglomération lyonnaise, les responsables du projet de la future liaison ferroviaire Lyon Turin en région Rhône-Alpes ou encore les différents exploitants de réseaux routiers et autorou-tiers régionaux et nationaux.Pour faire face à la croissance soutenue de son activité, l’entre-prise, qui emploie déjà 25 ingénieurs, recrute régulièrement de nouveaux experts dans les domaines de compétence du groupe.

Focus sur l’activité tunnels

L’exploitation des ouvrages souterrains est une activité complexe, tant par la diversité des infrastructures que par le nombre d’usagers qui les empruntent. Expert dans les tunnels ferroviaires, routiers et autoroutiers, Lombardi intervient aussi bien dans le cadre de la réalisation de nouveaux ouvrages que lors de la rénovation d’ouvrages existants. Depuis le génie civil avec les études préliminaires, la surveil-lance, l’auscultation d’ouvrages et les missions d’expertises, jusqu’à l’exploitation, la sécurité et la maintenance, la société accompagne les maîtres d’œuvre et maîtres d’ouvrage pendant toute la durée de vie de l’infrastructure.

Pour nous rencontrer ou nous joindreLombardi Ingénierie70 rue de la Villette - 69003 Lyon Cedex 3 - FranceTel : +33 (0)4 26 84 26 10

http://www.lombardi.chPubl

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DÉLÉGATIONS RÉGIONALES

Conférence « Dragon »24 Septembre 2015, Bron, Lyon

Délégation Sud-Est

� Maurice GUILLAUD, AFTES

DRAGON est l’acronyme (approximatif) de Development of Resource-ef-

ficient and Advanced underground technologies et le projet de recherche

européen Dragon a été lancé en 2013 à l’initiative d’un consortium de 7

membres : la Montanuniversität de Leoben (Autriche), Porr Bau GmbH (Au-

triche), Herrenknecht AG (Allemagne), B+G (Suisse), Jacques Burdin Inge-

nieur Conseil (France), PE North West Europe Ltd (UK) et Indutech instru-

ments GmbH (Allemagne). Le projet Dragon vise à trouver des solutions pour

la ré-utilisation des déblais d’excavation des tunneliers ; on sait en effet que

les futurs travaux de tunnels en Europe généreront quelque 800 millions

de tonnes de déblais qui, si l’on s’en tient aux pratiques actuelles, iront en

décharge. La possibilité de recycler et d’utiliser une partie de ces matériaux

de déblais présenterait le double avantage de limiter les transports de dé-

blais vers la décharge et d’agrégats vers le chantier, sans parler d’autres

utilisations envisageables des déblais recyclés (acier, céramique, verre, etc.).

Ainsi le projet Dragon est-il orienté vers le développement d’un système

intégré au tunnelier permettant l’analyse automatique, la classification et le

tri sélectif des déblais de forage. Le programme de cette journée technique,

parfaitement organisée par Alain Mercusot et Jean-François Jaby, a permis

aux quelque 80 participants de découvrir et comprendre ce qu’est ce projet

européen Dragon, avec les différentes interventions des principaux acteurs

de ce projet qui se sont déroulées comme suit :

• Présentation de la journée et des thèmes abordés - Michel DEFFAYET,

directeur du CETU et vice-président de l’AFTES

• Présentation du projet Dragon - Robert GALLER, Montanuniversität Leoben

(Autriche), Directeur du Département « Ingénierie du Sous-sol », coordina-

teur du projet Dragon 11h00

• La classification des matériaux excavés, les méthodes de creusement, la

gestion opérationnelle surchantier – Jacques BURDIN, Ingénieur Conseil,

La Féclaz (France)

• Les méthodes de caractérisation et d’analyse, les matériels de traitement

– Cédric THALMANN, Directeur du Bureau B+G, Berne (Suisse)

• Les applications industrielles du projet Dragon, le prototype – Christian

HIMMELSBACH, Ingénieur R&D HERRENKNECHT, Schwanau (Allemagne)

• 15h00 La caractérisation et l’utilisation de minéraux sortant du cadre nor-

matif - Cédric THALMANN, Directeur du Bureau B+G BERNE (Suisse)

• Les 10 études de cas du projet Dragon – Jacques BURDIN, Ingénieur

Conseil, La Féclaz (France)

• Discussion et clôture de la journée – Michel DEFFAYET, AFTES / CETU.

Le schéma descriptif du système Dragon et les caractéristiques des dif-

férents systèmes d’analyse et de mesure des propriétés des déblais sont

décrits sur le site www.dragonproject.eu que nous conseillons vivement à

nos lecteurs de visiter. t


DÉLÉGATIONS RÉGIONALES

Journée technique au Centre Château Perrache Hôtel Mercure de Lyon le 16 octobre 2015

Dans le cadre d’un hôtel lyonnais mythique de style Art-nouveau implanté

au centre de la presqu'île de Lyon entre la place Bellecour et le quartier de

la Confluence, rouvert après quatre mois de travaux intérieurs colossaux

pour “redonner son lustre d'antan”, la journée technique de l’AFTES intitulée

« Les tunneliers peuvent-ils passer partout ? Nouvelles expériences,

nouvelles limites, perspectives » a été ouverte par le Président de l’AFTES,

Yann Leblais (Arcadis) devant 186 personnes, en majorité membres de l’As-

sociation. Dix présentations techniques (8 en français et 2 en anglais) se

sont enchainées avec quelques pauses ‘questions-réponses-discussions’

terminées, en fin d’après-midi, par quelques informations concernant l’évo-

lution du Mastère et les dernières manifestations 2015 de l’AFTES.

• Défis posés par les tunneliers de grand diamètre - Tunnel de Tuen Mun Chek Lap Kok à Hong Kong (TMCLK Link)

Tunnel routier foré au tunnelier : diamètres intérieurs 15,6 m et 12,4 m,

longueur totale 2 x 5,48 km.

Sophie MINEC – Bruno COMBE (Bouygues)

• Gestion des pressions de confinement élevées - Istanbul Strait Road Tube Crossing à Istanbul

La Turquie ouvre le premier tunnel sous le Bosphore pour relier l’Asie et l’Eu-

rope. Tunnel routier creusé au tunnelier : diamètre intérieur 12 m, longueur

3,4 km, deux niveaux.

Werner Burger (Herrenknecht)

• Quelques exemples d’anomalies de confinement Stabilité du front de taille, gradient stabilisateur, limites du système, pa-

ramètres de confinement non adaptés, liquéfaction, propriétés de la boue,

discontinuités de terrain.

Alain Vial (Vinci)

• Raisons du choix d’un confinement et les aménagements

spécifiques - Tunnel de Viroflay

Section souterraine du tramway T6 creusée au tunnelier EPBM : diamètre

intérieur 8,0 m, longueur 1,5 km.

Guy Lechantre (Eiffage)

• Crossover series - Green project Grosvenor MineDual Mode Machines (multiple project usage).

Lok Home (Robbins)

• Adaptation aux convergences importantes - Galerie de sécurité du Fréjus (routier).

Creusement au tunnelier roche dure à simple jupe adapté aux grandes dé-

formations : diamètre intérieur 8,20 m, longueur 13 km.

Elisabeth Besson (Razel-Bec)

• Innovations et prédictions de terrain - Projet européen de recherche et de développement NeTTUN

Thomas Camus (NFM)

• Solutions innovantes pour répondre à un problème spécifique rencontré

Une machine à démonter un tunnel (Tunnel Dismantling machine) : diamètre

intérieur 5,3 m, longueur du tunnel 132 m.

Pascal Moliner (CSM Bessac)

• Tendances et évolutions constatées Avancement du GT4, puissances, diamètres, confinement, nouveaux axes de

réflexions en cours, défis à venir.

Magali Schivre (Systra) – Patrick Ramond (Razel-Bec)

• Perspective des travaux au tunnelier en FranceExpansion considérable des chantiers de transport urbain dans les dix pro-

chaines années, projets qui alimenteront la demande en tunneliers, défis et

ce qu’on attend des acteurs.

Michel Deffayet (CETU) – Michel Pré (Setec)

• Evolution du Mastère Tunnels et Ouvrages Souterrains (T.O.S.)Ouverture de sessions de formation continue communes au MS TOS

Denis Branque (ENTPE) t

� Alain Mercusot, AFTES

Les inscrits présents à cette journée peuvent télécharger les interventions à l’adresse : http://www.aftes.asso.fr/evenements.html

È TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°251 - Septembre/Octobre 2015392

AGENDA/CALENDARNOVEMBRE

2-6 novembre 2015 XXVth World Road Congress SEOUL, COREE [email protected]

11-13 novembre 2015 Tunnels and underground construction 2015 ZILINA, SLOVAQUIE [email protected]

18-20 novembre 2015 Tunnel Boring Machines in Diffi cult Grounds TBM DiGs SINGAPOUR [email protected]

19 novembre 2015 ITA tunnelling awards 2015 HAGERBACH, SUISSE [email protected]

24 novembre 2015 Journée technique annuelle de l’ABTUSRénovation des tunnels routiers et ferroviaires BRUXELLES, BELGIQUE www.abtus-bvots.be

DÉCEMBRE1-2 décembre 2015 II International Symposium on Waterproofi ng of Underground Structures SAO PAULO, BRESIL www.tuneis.com.br

1-2 décembre 2015 STUVA Expo 2015 - Westfalenhallen [email protected] décembre 2015 STUVA Conference DORTMUND, ALLEMAGNE www.stuva-conference.com

2-3 décembre 2015 NCE Tunnelling Summit LONDRES, GRANDE BRETAGNE https://tunnelling.nce.co.uk/

3-4 décembre 2015 ICSGE 2015 - International Conference on Soft Ground Engineering SINGAPOUR [email protected]

14-16 décembre 2015 SSCS 2015 Numerical Modeling Strategies for Sustainable Concrete Structures RIO DE JANEIRO, BRESIL [email protected]

2016JANVIER

26-27 janvier 2016 Congrès ATEC ITS France «Les rencontres de la mobilité intelligente» PARIS, FRANCE [email protected]

MARS9-10 mars 2016 FRC-CREEP 2016 - International RILEM Workshop on Creep Behavior in Cracked Section of Fiber Reinforced Concrete VALENCE, ESPAGNE www.frc-creep-2016.webs.upv.es

16-18 mars 2016 Symposium ISTSS 2016 - 7th International Symposium on Tunnel Safety and Security MONTREAL, CANADA [email protected]

17-18 mars 2016 Journées nationales maçonnerie - IFSTTAR : Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux MARNE-LA-VALLEE, FRANCE jnm2016.ifsttar.fr

AVRIL

5-7 avril 2016 INTERtunnel 2016 TURIN, ITALIE [email protected]

18-21 avril 2016 6th European Transport Research Conference - TRA 2016 - Moving forward : Innovative Solutions for Tomorrow’s Mobility VARSOVIE, POLOGNE [email protected]

20-22 avril 2016 International Symposium on Submerged Floating Tunnels and Underwater Structures (SUFTUS-2016) CHONGQING, CHINE www.cmct.cn

22-28 avril 2016 World Tunnel Congress & 42st ITA General Assembly including NAT2016 SAN FRANCISCO, USA www.wtc2016.us

25-26 avril 2016 8th International Conference Tunnel Safety and Ventilation - New developments in Tunnel Safety GRAZ, AUTRICHE lampx.tugraz.at

MAI 18-20 mai 2016 2nd International Conference on Rock Dynamics and Applications (RocDyn-2)“From Research to Engineering” SUZHOU, CHINE www.rocdyn.org

23-25 mai 2016 13th International Conference Underground Construction & 3rd Eastern European Tunnelling Conference (EETC 2016) PRAGUE, REPUBLIQUE TCHEQUE [email protected]

www.soletanche-bachy.com

g Intervenant partout dans le monde pour le compte de clients publics ou privés, Sole-tanche Bachy s’attache à proposer les meilleures solutions techniques et contractuelles : elle apporte aussi bien des compétences polyvalentes d’ensemblier dans le cadre de grands projets d’infrastructures, que celles de spécialiste maîtrisant l’ensemble des procédés de géotechnique, de fondations spéciales, de travaux souterrains, d’amélioration et de dépollution des sols.

nl Ligne 14 : Station Mairie de Saint-Ouen l FRANCE l

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